Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Statistisk bevis for temperaturinversioner i ultravarme Jupiters

Kredit:Netherlands Research School for Astronomy (NOVA)

Den termiske struktur af varme gasgigantiske exoplanetatmosfærer vil sandsynligvis blive omvendt for de varmeste planeter, en klasse af planeter kendt som ultra-hot Jupiters. Sådan lyder konklusionen fra astrofysikere med base ved University of Amsterdam (UvA) i samarbejde med et internationalt hold fra USA og Storbritannien.

De søgte efter statistiske signaturer af undvigende omvendte atmosfærer med data fra det sene Spitzer Space Telescope. De fandt ud af, at planeter over 1700 Kelvin (omkring 1400 ℃) udviste andre emissionsegenskaber end deres køligere modstykker, indikerer temperaturinversioner i de varmeste planeter og understøtter tidligere teoretiske forudsigelser. Denne undersøgelse er blevet offentliggjort online i Astronomi og astrofysik .

Hot Jupiters er gasformige kæmpeplaneter med meget store atmosfærer. De ligner Jupiters masse, men er meget varmere, fordi de kredser meget tættere på deres værtsstjerner. Temperaturen i en planets atmosfære ændrer sig med højden. Skiftet mellem faldende temperatur og stigende temperatur med stigende højde kaldes en temperaturinversion. Teoretiske forudsigelser af varme Jupiter-atmosfærer tyder på, at temperaturinversioner bør forekomme i planeter på omkring 1800K; over denne temperatur er regimet for de ultravarme Jupiters, hvor alle molekylære arter er i gasfasen.

Amsterdam Ph.D. kandidat Claire Baxter:"Planeterne viser temperaturinversion over 1700K, som ser ud til at blive stærkere med stjernestråling." Ifølge lektor Jean-Michel Désert, dette er lidt sammenligneligt med, hvad der sker omkring vores egen jord:"Temperaturinversion finder sted i jordens atmosfære på grund af tilstedeværelsen af ​​ozon."

Holdet brugte observationer af dagsiderne af 78 varme gasgigantiske planeter taget med Spitzer Space Telescopes Infrared Array Camera. Holdet observerede emissionen af ​​disse planeter i to bølgelængdebåndpas. Denne teknik med emissionsfotometri giver information om temperaturen af ​​forskellige tryklag i planetens atmosfære. Af de to observerede bølgelængder, den ene forventes at sondere dybere i atmosfæren, mens den anden sonderer højere højder.

De fandt ud af, at da temperaturen på planeterne i deres undersøgelse nåede temperaturer så høje som 1700K, de begyndte at se en signatur af en inversion. Dette signal kan være meget lille for hver enkelt planet, imidlertid, mange varme planeter med det samme lille signal lagt sammen. Dette understøtter det tidligere teoretiske arbejde om, at temperaturstrukturen af ​​de varmeste gasgigantplaneter er termisk inverteret

Désert konkluderer:"I løbet af de sidste to årtier har vi set på atmosfæren af ​​individuelle exoplaneter, men nu går vi ind i æraen med statistiske undersøgelser for at afsløre fælles egenskaber ved planetsystemer."


Varme artikler