Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Sky-spotting på en fjern exoplanet

Nogle af de elementer, der gør WASP-127b unik, sammenlignet med planeterne i vores solsystem. Kredit:David Ehrenreich/Université de Genève, Romain Allart/Université de Montréal.

Et internationalt hold af astronomer har ikke kun opdaget skyer på den fjerne exoplanet WASP-127b, men målte også deres højde med hidtil uset præcision. En præsentation af Dr. Romain Allart på Europlanet Science Congress (EPSC) 2021 viser, hvordan, ved at kombinere data fra et rum- og et jordbaseret teleskop, holdet har været i stand til at afsløre den øvre struktur af planetens atmosfære. Dette baner vejen for lignende undersøgelser af mange andre fjerne verdener.

WASP-127b, ligger mere end 525 lysår væk, er en "varm Saturn" - en kæmpeplanet, der i masse ligner Saturn, der kredser meget tæt på sin sol. Holdet observerede planeten passere foran sin værtsstjerne for at opdage mønstre, der bliver indlejret i stjernelyset, når den filtreres gennem planetens atmosfære og ændres af de kemiske bestanddele. Ved at kombinere infrarøde observationer fra ESA/NASA Hubble Space Telescope (HST) og målinger af synligt lys fra ESPRESSO-spektrografen ved European Southern Observatory's Very Large Telescope i Chile, forskerne var i stand til at undersøge forskellige områder af atmosfæren. Resultaterne bragte et par overraskelser.

'Først, som tidligere fundet på denne type planet, vi opdagede tilstedeværelsen af ​​natrium, men i meget lavere højde end vi havde forventet. Sekund, der var stærke vanddampsignaler i det infrarøde, men slet ingen ved synlige bølgelængder. Dette indebærer, at vanddamp på lavere niveauer bliver skærmet af skyer, der er uigennemsigtige ved synlige bølgelængder, men gennemsigtige i det infrarøde, sagde Allart, af iREx/Université de Montréal og Université de Genève, der ledede undersøgelsen.

De kombinerede data fra de to instrumenter gjorde det muligt for forskerne at indsnævre skyernes højde til et atmosfærisk lag med et tryk på mellem 0,3 og 0,5 millibar.

'Vi kender endnu ikke sammensætningen af ​​skyerne, bortset fra at de ikke er sammensat af vanddråber som på Jorden, sagde Allart. 'Vi undrer os også over, hvorfor natrium findes et uventet sted på denne planet. Fremtidige undersøgelser vil hjælpe os med at forstå ikke kun mere om den atmosfæriske struktur, men om WASP-127b, som viser sig at være et fascinerende sted.'

Med en fuld bane omkring sin stjerne, der sker på omkring fire dage, WASP-127b modtager 600 gange mere stråling end Jorden og oplever temperaturer op til 1100 grader Celsius. Dette puster planeten op til en radius 1,3 gange større end Jupiter, med kun en femtedel af massen, hvilket gør den til en af ​​de mindst tætte eller "fluffyste" exoplaneter, der nogensinde er opdaget.

Den udvidede natur af fluffy exoplaneter gør dem nemmere at observere, og dermed er WASP-127b en ideel kandidat for forskere, der arbejder med atmosfærisk karakterisering.

Holdets observationer med ESPRESSO-instrumentet tyder også på, at i modsætning til planeter i vores solsystem, WASP-127b kredser ikke kun i den modsatte retning end sin stjerne, men også i et andet plan end det ækvatoriale.

'En sådan justering er uventet for en varm Saturn i et gammelt stjernesystem og kan være forårsaget af en ukendt ledsager, sagde Allart. 'Alle disse unikke egenskaber gør WASP-127b til en planet, der vil blive studeret meget intenst i fremtiden.'

Echelle-spektrografen for stenede exoplaneter og stabile spektroskopiske observationer (ESPRESSO) er verdens mest præcise spektrograf til målinger af radial hastighed, en metode, der gør det muligt at detektere exoplaneter.

Forfatterne vil gerne anerkende Dr. Jessica Spake og hendes team for at frigive de raffinerede HST-data, der er brugt i dette arbejde.