Eksoplaneettojen metsästys on tuonut esiin monia kiehtovia tapaustutkimuksia. Tutkimukset ovat esimerkiksi löytäneet monia 'kuumia Jupitereita', kaasujättiläisiä, jotka ovat samankokoisia kuin Jupiter, mutta kiertävät hyvin lähellä aurinkoaan. Tämän tyyppinen eksoplaneetta on kiinnostanut tähtitieteilijöitä pääasiassa siksi, että niiden olemassaolo haastaa tavanomaisen ajattelun siitä, missä tähtijärjestelmässä kaasujättiläiset voivat esiintyä.
Siksi kansainvälinen ryhmä, jota johtaa tutkijat Euroopan eteläinen observatorio (ESO) käytti Erittäin suuri teleskooppi (VLT) saadaksesi paremman kuvan WASP-19b:stä, kuumasta Jupiterista, joka sijaitsee 815 valovuoden päässä Maasta. Näiden havaintojen aikana he huomasivat, että planeetan ilmakehässä oli jälkiä titaanioksidi Tämä on ensimmäinen kerta, kun tämä yhdiste on havaittu kaasujättiläisen ilmakehässä.
Tutkimus, joka kuvaa heidän tuloksiaan, otsikkona ' Titaanioksidin havaitseminen kuuman Jupiterin ilmakehässä ', ilmestyi äskettäin tiedelehdessäLuonto.Johti Elyar Sedaghati – vastavalmistunut Berliinin teknillinen yliopisto ja stipendiaatti European Southern Observatoryssa – tiimi käytti VLT-taulukon vuoden aikana keräämiä tietoja tutkiakseen WASP-19b .
Kuten kaikilla kuumilla Jupitereilla, WASP-19b:llä on suunnilleen sama massa kuin Jupiterilla ja se kiertää hyvin lähellä aurinkoaan. Itse asiassa sen kiertoaika on niin lyhyt – vain 19 tuntia –, että sen ilmakehän lämpötilan arvioidaan nousevan jopa 2273 K (2000 °C; 3632 °F). Se on yli neljä kertaa niin kuuma kuin Venus, jossa lämpötilat ovat tarpeeksi kuumia sulattamaan lyijyä! Itse asiassa WASP-19b:n lämpötilat ovat tarpeeksi kuumia sulattamaan silikaattimineraaleja ja platinaa!
Tutkimus perustui FOcal Redducer/low Dispersion Spektrografi 2 (FORS2) VLT-laite, monimuotoinen optinen instrumentti, joka pystyy suorittamaan kuvantamista, spektroskopiaa ja polarisoidun valon tutkimusta (polarimetria). FORS2:n avulla tiimi tarkkaili planeettaa sen kulkiessa tähtensä edestä (eli teki läpikulkua), joka paljasti arvokkaita spektrejä sen ilmakehästä.
Analysoituaan huolellisesti sen sameiden pilvien läpi kulkeneen valon, tiimi yllättyi havaitessaan pieniä määriä titaanioksidia (sekä natriumia ja vettä). Kuten Elyar Sedaghati, joka työskenteli 2 vuotta opiskelijana ESO:ssa tämän projektin parissa, sanoi löydöstä ES:ssä. Lehdistötiedote :
'Tällaisten molekyylien havaitseminen ei kuitenkaan ole yksinkertainen saavutus.Emme vain tarvitse poikkeuksellisen laadukkaita tietoja, vaan meidän on myös suoritettava pitkälle kehitetty analyysi. Käytimme johtopäätösten tekemiseen algoritmia, joka tutkii miljoonia spektrejä, jotka kattavat monenlaisia kemiallisia koostumuksia, lämpötiloja ja pilven tai sameuden ominaisuuksia.'
Titaanioksidi on erittäin harvinainen yhdiste, jonka tiedetään esiintyvän kylmien tähtien ilmakehässä. Pieninä määrinä se toimii lämmön absorboijana ja on siksi todennäköisesti osittain vastuussa WASP-19b:n kokemisesta niin korkeissa lämpötiloissa. Riittävän suuria määriä se voi estää lämmön pääsyn ilmakehään tai karkaamisen ilmakehään aiheuttaen niin sanotun lämpöinversion.
Tämä on ilmiö, jossa lämpötilat ovat korkeammat ilmakehän yläosassa ja alhaisemmat alempana. Maapallolla otsonilla on samanlainen rooli, mikä aiheuttaa lämpötilan käänteisyyden stratosfäärissä. Mutta kaasujättiläisillä tämä on päinvastoin kuin yleensä tapahtuu. Kun Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus kokevat kylmempiä lämpötiloja yläilmakehissään, lämpötilat ovat paljon kuumempia lähempänä ydintä paineen nousun vuoksi.
Tiimi uskoo, että tämän yhdisteen läsnäolo voi vaikuttaa merkittävästi ilmakehän lämpötilaan, rakenteeseen ja kiertoon. Lisäksi se, että ryhmä pystyi havaitsemaan tämän yhdisteen (ensimmäinen eksoplaneetan tutkijoille), on osoitus siitä, kuinka eksoplaneettojen tutkimukset ovat saavuttamassa uusia yksityiskohtia. Kaikella tällä on todennäköisesti syvällinen vaikutus tuleviin eksoplaneettojen ilmakehän tutkimuksiin.
Tutkimus ei myöskään olisi ollut mahdollinen ilman FORS2-instrumenttia, joka on lisätty VLT-taulukkoon viime vuosina. Kuten Henri Boffin, kunnostusprojektia johtanut instrumenttitutkija, kommentoi :
'Tämä tärkeä löytö on seurausta FORS2-laitteen kunnostuksesta, joka tehtiin juuri tätä tarkoitusta varten.Siitä lähtien FORS2:sta on tullut paras instrumentti tällaisen tutkimuksen suorittamiseen maasta käsin.'
Tulevaisuudessa on selvää, että metallioksidien ja muiden vastaavien aineiden havaitseminen eksoplaneetan ilmakehässä mahdollistaa myös parempien ilmakehän mallien luomisen. Näiden avulla tähtitieteilijät voivat suorittaa paljon yksityiskohtaisempia ja tarkempia tutkimuksia eksoplaneettojen ilmakehistä, mikä antaa heille mahdollisuuden arvioida varmemmin, onko jokin niistä asumiskelpoinen vai ei.
Joten vaikka tällä uusimmalla planeetalla ei ole mahdollisuutta tukea elämää, sinulla olisi parempi onni löytää jääkuutioita Gobin autiomaasta! – sen löytö voisi auttaa osoittamaan tietä kohti asuttavia eksoplaneettoja tulevaisuudessa. Askel lähemmäksi maailmaa, joka voisi tukea elämää, tai mahdollisesti vaikeaa Earth 2.0:aa!