Ο εξωπλανήτης χωρίς σύννεφα παρέχει μέχρι στιγμής τις καλύτερες ενδείξεις νατρίου σε πλανήτες εκτός του ηλιακού μας συστήματος
Ένας χωρίς σύννεφα εξωπλανήτης έχει γίνει σημείο αναφοράς για τους αστρονόμους για τη μέτρηση της περιεκτικότητας σε νάτριο σε εξωγήινους κόσμους.
Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Exter, ανακάλυψε έναν μακρινό κόσμο που θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τη χημική σύνθεση των πλανητών πέρα από το ηλιακό μας σύστημα. Με το όνομα WASP-96b, αυτός ο πλανήτης «καυτός Κρόνος» είναι εντελώς απαλλαγμένος από σύννεφα — καθιστώντας τον ιδανικό θέμα για τους αστρονόμους που προσπαθούν να προσδιορίσουν την ατμοσφαιρική του σύνθεση.
Κοιτάζοντας μέσα από τον φακό 8,2 μέτρων του εύστοχα ονομαζόμενου Very Large Telescope του ESO στη Χιλή, η ομάδα παρατήρησε το WASP-96b καθώς περνούσε μπροστά από το άστρο που φιλοξενούσε. Αυτή η μέθοδος μελέτης είναι το ψωμί και το βούτυρο των αστρονόμων που μελετούν μακρινούς πλανήτες. Μετρώντας την πτώση στο φως των αστεριών που εισέρχεται στη Γη ενώ λαμβάνει χώρα αυτή η διέλευση, μπορούν να προσδιορίσουν το μέγεθος του πλανήτη. Εξετάζοντας τις φασματικές εκπομπές του —που μεταφέρονται σε εμάς από τα φωτόνια που διέρχονται από την ατμόσφαιρα— μπορούν να μετρήσουν τη χημική σύνθεση του αέριου καλύμματος του πλανήτη.
Οι φασματικές εκπομπές είναι σαν τα δακτυλικά αποτυπώματα για τα άτομα, καθώς κάθε στοιχείο και ισότοπο έχει τη δική του υπογραφή - ένα χαρακτηριστικό που οι αστρονόμοι είναι περισσότερο από ευτυχείς να εκμεταλλευτούν όταν στρέφουν τα όργανά τους σε μακρινά ουράνια αντικείμενα. Το φάσμα του WASP-96b έδειξε την πλήρη υπογραφή του νατρίου, γράφει η ομάδα, το οποίο είναι παρατηρήσιμο μόνο σε ατμόσφαιρες χωρίς σύννεφα.
Ανακλάσεις τόσο χαμηλές που μπορείτε να δείτε τα πάντα!
Ακριβώς όπως τα δακτυλικά αποτυπώματα ενός ατόμου είναι μοναδικά, τα άτομα και τα μόρια έχουν ένα μοναδικό φασματικό χαρακτηριστικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της παρουσίας τους σε ουράνια αντικείμενα. Το φάσμα του WASP-96b δείχνει το πλήρες δακτυλικό αποτύπωμα του νατρίου, το οποίο μπορεί να παρατηρηθεί μόνο για μια ατμόσφαιρα χωρίς σύννεφα. Το εύρημα είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό για τους αστρονόμους, οι οποίοι υποψιάζονταν εδώ και καιρό ότι καυτές, γιγάντιες από αέρια εξωπλανήτες φιλοξενούν νάτριο — αλλά ποτέ δεν είχαν καμία απόδειξη για να στηρίξουν την υποψία τους.
Με την πρώτη ματιά, το WASP-96b δεν φαίνεται πολύ ιδιαίτερο. Είναι ένας γίγαντας αερίου, πολύ παρόμοιος με τον Κρόνο σε μάζα, αλλά περίπου 20% μεγαλύτερος από τον Δία, ρυθμισμένος στους 1300°K (~1027°C ή 1900°F). Είναι περίπου 980 έτη φωτός μακριά από τη Γη, στον αστερισμό του Φοίνικα, και περιφέρεται γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει πολύ με τον ήλιο. Ακολουθεί μια οπτικοποίηση της διέλευσης του μπροστά από τον οικοδεσπότη του, που συντάχθηκε από τον συν-συγγραφέα Ernst de Mooij:
Οι φασματικές εκπομπές που καταγράφηκαν ενώ το WASP-96b περνούσε μπροστά από το άστρο υποδοχής του, ωστόσο, έκαναν εμφανή τη μοναδικότητα του πλανήτη. Με βάση την υπογραφή νατρίου που παρατηρείται σε αυτά τα αρχεία, η ομάδα διαπίστωσε ότι η ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι εντελώς απαλλαγμένη από σύννεφα. Αυτό επέτρεψε στην ομάδα να μετρήσει πόσο άφθονο νάτριο υπάρχει στην ατμόσφαιρα. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι βρέθηκαν επίπεδα παρόμοια με αυτά που παρατηρούνται στο δικό μας Ηλιακό Σύστημα.
Αυτό το κομμάτι "σε σχήμα σκηνής" που αναφέρει αναφέρεται σε έναν από τους δύο τρόπους με τους οποίους τα φάσματα εκπομπής αναπαριστώνται συχνότερα σε γραφήματα:αποτελείται από μια τρελή οριζόντια γραμμή (που υποδεικνύει μια τιμή γραμμής βάσης, δηλ. καμία εκπομπή σε αυτό το τμήμα του φάσματος), διακεκομμένη εδώ κι εκεί με «κορυφές» ή «ακίδες» (αυτές υποδεικνύουν υψηλότερη τιμή, δηλ. καταχωρίσιμη εκπομπή σε αυτό το τμήμα του φάσματος). Μια ακίδα σε σχήμα «σκηνής» στο προφίλ υποδηλώνει ισχυρή εκπομπή σε ένα συγκεκριμένο διάστημα μήκους κύματος — βάσει του οποίου οι ερευνητές μπορούν να μετρήσουν την παρουσία συγκεκριμένων στοιχείων.
Η παρουσία νεφών, ομίχλης, ομίχλης ή παρόμοιων φαινομένων σε μια ατμόσφαιρα έχει την ικανότητα να μπλοκάρει και να ανακλά το εισερχόμενο φως, αλλάζοντας τη φασματική του έξοδο. Η εκπομπή του νατρίου επηρεάζεται ιδιαίτερα, όπως εξηγεί ο Nikolov, επειδή το προφίλ του παράγεται στα χαμηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας (δηλαδή κάτω από σύννεφα, ομίχλες ή ομίχλες).
Μέχρι στιγμής, ο WASP-96b είναι ο μόνος εξωπλανήτης που έχουμε βρει με σαφή υπογραφή νατρίου, καθιστώντας τον ιδανικό ως σημείο αναφοράς για την παρουσία αυτού του στοιχείου σε άλλους κόσμους του είδους του.
Το νάτριο είναι το έβδομο πιο άφθονο στοιχείο στο Σύμπαν και ζωτικής σημασίας για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Οι οργανισμοί στη Γη εξαρτώνται από το νάτριο (με τη μορφή επιτραπέζιου αλατιού) για την επιβίωση και χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία. Το να ξέρεις πώς να το βρεις σε άλλους κόσμους από μακριά θα ήταν επομένως μια εξαιρετική ικανότητα — τόσο όταν ψάχνεις για εξωγήινη ζωή ή ένα ωραίο μέρος για να εγκατασταθείς.
Η εργασία «Μια απόλυτη αφθονία νατρίου για έναν εξωπλανήτη «καυτό Κρόνο» χωρίς σύννεφα» δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature .
