Lava eller ej, exoplanet 55 Cancri e sandsynligvis have atmosfære

Dobbelt så stor som Jorden, man troede, at superjorden 55 Cancri e havde lavastrømme på sin overflade. Planeten er så tæt på sin stjerne, den samme side af planeten vender altid mod stjernen, sådan at planeten har permanente dag- og natsider. Baseret på en undersøgelse fra 2016 med data fra NASAs Spitzer Space Telescope, videnskabsmænd spekulerede i, at lava ville flyde frit i søer på den stjernebelyste side og blive hærdet over for evigt mørke. Lavaen på dagen ville reflektere stråling fra stjernen, bidrager til den overordnede observerede temperatur på planeten.

Nu, en dybere analyse af de samme Spitzer-data viser, at denne planet sandsynligvis har en atmosfære, hvis ingredienser kan ligne dem i Jordens atmosfære, men tykkere. Lavasøer direkte udsat for rummet uden en atmosfære ville skabe lokale varme pletter med høje temperaturer, så de er ikke den bedste forklaring på Spitzer-observationerne, sagde videnskabsmænd.

"Hvis der er lava på denne planet, det skal dække hele overfladen, " sagde Renyu Hu, astronom ved NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien, og medforfatter til en undersøgelse offentliggjort i The Astronomisk Tidsskrift . "Men lavaen ville være skjult for vores udsigt af den tykke atmosfære."

Ved at bruge en forbedret model for, hvordan energi ville flyde gennem hele planeten og stråle tilbage til rummet, forskere finder ud af, at planetens natside ikke er så kølig som tidligere antaget. Den "kolde" side er stadig ret toasty efter jordiske standarder, med et gennemsnit på 2, 400 til 2, 600 grader Fahrenheit (1, 300 til 1, 400 Celsius), og den varme side er i gennemsnit 4, 200 grader Fahrenheit (2, 300 Celsius). Forskellen mellem de varme og kolde sider skulle være mere ekstrem, hvis der ikke var nogen atmosfære.

"Forskere har diskuteret, om denne planet har en atmosfære som Jorden og Venus, eller bare en stenet kerne og ingen atmosfære, ligesom Merkur. Begrundelsen for en atmosfære er nu stærkere end nogensinde, " sagde Hu.

Forskere siger, at atmosfæren på denne mystiske planet kan indeholde nitrogen, vand og endda ilt - molekyler fundet i vores atmosfære, også - men med meget højere temperaturer hele vejen igennem. Planetens tæthed ligner også Jorden, tyder på, at det også, er stenet. Den intense varme fra værtsstjernen ville være alt for stor til at understøtte livet, imidlertid, og kunne ikke opretholde flydende vand.

Hu udviklede en metode til at studere exoplanetatmosfærer og overflader, og havde tidligere kun brugt det til sydende, gigantiske gasformige planeter kaldet varme Jupiters. Isabel Angelo, første forfatter til undersøgelsen og senior ved University of California, Berkeley, arbejdede på studiet som en del af sit praktikophold hos JPL og tilpassede Hus model til 55 Cancri e.

På et seminar, hun hørte om 55 Cancri e som en potentielt kulstofrig planet, så høj i temperatur og tryk, at dens indre kunne indeholde en stor mængde diamant.

"Det er en exoplanet, hvis natur er ret omstridt, hvilket jeg syntes var spændende, " sagde Angelo.

Spitzer observerede 55 Cancri e mellem 15. juni og 15. juli, 2013, ved hjælp af et kamera, der er specielt designet til at se infrarødt lys, som er usynlig for menneskelige øjne. Infrarødt lys er en indikator for varmeenergi. Ved at sammenligne ændringer i lysstyrke Spitzer observeret med energiflowmodellerne, forskere indså, at en atmosfære med flygtige materialer bedst kunne forklare temperaturerne.

Der er mange åbne spørgsmål om 55 Cancri e, især:Hvorfor er atmosfæren ikke blevet fjernet fra planeten, i betragtning af stjernens farlige strålingsmiljø?

"Forståelse af denne planet vil hjælpe os med at løse større spørgsmål om udviklingen af ​​klippeplaneter, " sagde Hu.