|
Μελέτη της ατμόσφαιρας πλανήτη
εξωηλιακού συστήματος με το τηλεσκόπιο Hubble |
Η ισχυρή διακριτική ικανότητα του τηλεσκοπίου
Hubble επέτρεψε στους αστρονόμους να μελετήσουν για πρώτη
φορά τη δομή της ατμόσφαιρας ενός πλανήτη που βρίσκεται
σε τροχιά γύρω από άλλον αστέρα (εξωηλιακός πλανήτης). Το
τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψε ένα πυκνό ανώτερο στρώμα καυτού
αερίου υδρογόνου, το οποίο διαχέεται στο διάστημα, όπως
περίπου ο ατμός από μία δεξαμενή με νερό που βράζει. Η τροχιά
αυτού του πλανήτη (με όνομα HD 209458b) γύρω από τον κεντρικό
αστέρα, έχει ακτίνα 7,56 εκατομμύρια χιλιόμετρα και ολοκληρώνει
μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον αστέρα του κάθε 3,5 ημέρες,
βρίσκεται δε στον αστερισμό του Πήγασου, 150 έτη φωτός μακριά
από τη Γη. Η απόσταση αυτή είναι περίπου 20 φορές μικρότερη
από την απόσταση Γης-Ηλίου, με αποτέλεσμα ο πλανήτης HD
209458b να δέχεται πολύ περισσότερη ενέργεια από τον κοντινό
του αστέρα. Ο ηλιακός άνεμος του αστέρα παραμορφώνει την
ατμόσφαιρα του πλανήτη σε τέτοιο βαθμό που τον κάνει να
μοιάζει με κομήτη που έχει ουρά. Στο στρώμα της ατμόσφαιρας
που μελετήθηκε, βρέθηκε ότι η θερμοκρασία κυμαίνεται από
1000 έως 15000 βαθμούς Kelvin, δηλαδή είναι υψηλότερη ακόμα
και από την επιφάνεια του Ήλιου μας. Με δεδομένο αυτό μπορούμε
να μελετήσουμε φασματοσκοπικά, με περισσότερες λεπτομέρειες
από ποτέ, το πώς ένας πλανήτης χάνει την ατμόσφαιρά του.
Η έντονη υπεριώδης ακτινοβολία από τον κοντινό αστέρα θερμαίνει
το αέριο στην ανώτερη ατμόσφαιρα, διογκώνοντάς την. Λόγω
της θερμότητας, η ταχύτητα των μορίων είναι τεράστια, γεγονός
που οδηγεί στο να δραπετεύει το αέριο από τη βαρύτητα του
πλανήτη με ρυθμό της τάξης των 10.000 τόνων το δευτερόλεπτο.
Ο πλανήτης HD 209458b έχει περίπου το ίδιο μέγεθος με τον
πλανήτη Δία αλλά επειδή βρίσκεται πολύ κοντά στον αστέρα
του, ανήκει στην κατηγορία των πλανητών που καλούνται ''θερμοί
Δίες''.
Αν και ο HD 209458b δεν έχει δίδυμο στο ηλιακό μας σύστημα,
υπάρχει αφθονία από τέτοιους μεγάλους θερμούς πλανήτες σε
άλλα ηλιακά συστήματα. Περίπου 10% έως 15% των 200 και πλέον
γνωστών εξωηλιακών πλανητών είναι θερμοί Δίες. Πρόσφατα
το τηλεσκόπιο Hubble ανίχνευσε 16 υποψηφίους θερμούς Δίες
στην κεντρική περιοχή του γαλαξία μας. Αυτό οδήγησε στο
συμπέρασμα ότι πιθανότατα να υπάρχουν δισεκατομμύρια παρόμοιοι
πλανήτες στο Γαλαξία.
Ο HD 209458b ένας από τους καλύτερα μελετημένους εξωηλιακούς
πλανήτες επειδή διέρχεται ανάμεσα στην ακτίνα παρατήρησης
του δορυφόρου και τον αστέρα με αποτέλεσμα την μικρή αλλά
μετρήσιμη πτώση της καμπύλης φωτός του αστέρα. Οι διελεύσεις
του πλανήτη επιτρέπουν στους αστρονόμους να αναλύσουν τη
δομή και τη χημική σύσταση της ατμόσφαιρας του. Αυτό γίνεται
επειδή το φως του αστέρα διέρχεται από την ατμόσφαιρα του
πλανήτη και στο παραγόμενο φάσμα φαίνεται η χημική σύσταση
και η δομή της ατμόσφαιρας. Οι μετρήσεις έδειξαν ότι στην
ατμόσφαιρα του πλανήτη υπάρχει οξυγόνο, άνθρακας και νάτριο,
καθώς επίσης και ένα τεράστιο ανώτερο στρώμα υδρογόνου με
μορφή ουράς κομήτη. Αυτές οι μελέτες αποτέλεσαν το ορόσημο
για την πρώτη χημική ανάλυση της ατμόσφαιρας ενός εξωηλιακού
πλανήτη.
|
|
Εικόνα1:
Το τηλεσκόπιο Hubble καταγράφει την ατμοσφαιρική
δομή του εξωηλιακού πλανήτη HD 209458b, ο οποίος έχει
περίπου το μέγεθος του πλανήτη Δία,
αλλά αντίθετα με αυτόν βρίσκεται σε πολύ κοντινή τροχιά
γύρω από τον αστέρα του και επομένως είναι τόσο θερμός
που η ατμόσφαιρά του «εξατμίζεται». Ο αστρικός άνεμος
θερμαίνει την ατμόσφαιρα του πλανήτη, και αυτό έχει
σαν αποτέλεσμα τη διαφυγή του καυτού αερίου προς το
διάστημα.
(Δικαιώματα: NASA -ESA). |
|
|
|
|