.
За първи път се анализира атмосферата на супер-Земята - но не правете планове за почивка да го посещават. Планетата е твърде близо до своята звезда (при температура от 3600 градуса по Фаренхайт или 2000 градуса по Целзий) и има атмосфера, състояща се главно от водород и хелий, подобно на газови гигантски планети.
Водородът и хелийът са основните елементи в младите слънчеви системи, тъй като това са елементите, които съставляват младите звезди. Обикновено малките планети са склонни да губят водород и хелий във времето, така че тяхната гравитация е доста ниска; леките елементи се изпаряват поради излъчването на звезда, която ги изтласква от атмосферата. Газовите гиганти могат да държат тези елементи поради силната си гравитация.
Понякога на малки планети атмосферата на хелий или водород се заменя от вторична атмосфера, както се случи на Земята. Нашата смес от азот, кислород и въглероден диоксид вероятно идва от вътрешни процеси (като вулканизъм) и еволюция на растенията.
"Не очаквахме, че Planet 55 на Cancer e ще запази по-голямата част от първичната си газова атмосфера", каза Инго Waldman, изследовател в University College London, който написал пост-докторска дисертация. Валдман отбеляза, че планетата е единствената известна свръх Земя с такава висока температура, но астрономите смятат, че тя ще загуби по-голямата част от атмосферата си поради интензивната радиация на родителската звезда. Защо то съдържа водород и хелий не е ясно. Астрономите имат няколко измерения на планетарните атмосфери извън Слънчевата система , но това са газови гиганти, които са по-лесни за разпознаване в телескопите. Когато една голяма планета преминава пред диска на звездата, елементите, намерени в телескопа, се променят леко. Смята се, че тази промяна представлява атмосферата на планетата.
Екипът реши да изпробва този метод за по-малка планета, но такава, която е в орбита на ярка звезда, за да направи по-лесно различаването на атмосферата на планетата от елементите на родителската звезда. Силен кандидат за тази работа е широкоъгълната камера 3 (WFC3) на космическия телескоп Хъбъл, която е инсталирана от астронавтите през 2009 г. и обикновено се използва за проследяване на звезди или образуването на галактики.
"WFC3 камерата на Хъбъл е много чувствително устройство, което първоначално не е предназначено за наблюдение на ярки звезди, а устройството ще бъде малко предерижиращо като камерата на вашия мобилен телефон, насочена към Слънцето", казва Уолдман. "През 2012 г. беше въведен режим на сканиране, за да се реши този проблем. По същество сега бързо преместваме Хъбъл по звездите и" намазваме "спектъра през детектора. Това решава проблема с прекомерното излагане, но прави анализа на данните много сложен."
Допълнителен проблем е разстоянието 55 Рак близо до звездата e. Тя се върти около звезда от типа на Слънцето, която е само на 40 светлинни години от Земята. Тъй като звездата е толкова ярка, Waldman каза, че скоростта на сканиране трябва да бъде много по-бърза от използваната преди това. Екипът проучи ситуацията и разработи метод, който може да извлече жизнеспособен сигнал от данните, сигнал, който е достатъчно силен, за да открие елементи в атмосферата на малка планета. "Ако успеем да направим това с Хъбъл, ние сме много уверени, че можем значително да подобрим измерванията с бъдещи инструменти," каза Уолдман, като посочи бъдещия уеб-телескоп на Джеймс Уеб (JWST), Транзитиращ спътник за проучвания на Exoplanet (TESS) и PLAnetary Transits Примери за телескопи с звездички (PLATO). "Тези инструменти от следващо поколение ще направят полето на екзопланетарната спектроскопия широко отворено и ще ни позволи да разберем това, което не можем дори да си представим днес. С други думи, ние наистина сме на път да прехвърлим планетарната наука от нашата Слънчева система към галактиката."
Уолдман казва, че изследователите имат две бъдещи насоки на изследване: да разгледат атмосферата на супер-Земята в по-широк смисъл, както и да направят последващи наблюдения на Рак 55. Изглежда има намеци за водороден цианид в атмосферата, но за да потвърдите това, ще ви трябва телескоп. като JWST, което може да се наблюдава в обхвата на по-дългите вълни от Хъбъл.
Изследването ще бъде публикувано в Astrophysical Journal и вече е достъпно предварително на сайта на Arxiv.
