Vedci z laboratória Jet Propulsion Laboratory (JPL) agentúry NASA v Kalifornii vyvinuli jednoduchý nový recept na pečenie cudzích atmosfér v čerstvej peci - a vďaka praktickej štúdii uverejnenej 29. januára v The Astrophysical Journal môžete sledovať doma.
Potrebujete iba kadičku s vodíkovým plynom, štipku oxidu uhoľnatého a rúru nastavenú na 2200 stupňov Celzia (1200 stupňov Celzia). Zmes voľne potiahnite ultrafialovým žiarením a potom pečte 200 hodín. Viola! Teraz máte vlastnú exoplanetovú atmosféru, pripravenú na analýzu. (Prosím, nejedz cudziu atmosféru.)
Prečo NASA išla všetky Betty Crocker do vesmíru? Agentúra sa snažila vyriešiť hádanku o triede exoplanet známych ako horúce Jupitery - plynové giganty, ktoré sedia tak blízko svojich hostiteľských slnečných lúčov, aby prešli úplnou obežnou dráhou za menej ako 10 dní Zeme.
Ako asi z názvu možno intuitívne, horúce Jupitery pália - často dosahujú teploty približne 1 530 až 2 800 ° C, uviedol tím JPL vo vyhlásení. Sú tiež bombardovaní ultrafialovým (UV) žiarením z ich blízkeho slnka.
Toto extrémne usporiadanie bývania robí horúce Jupitery jasnejšími ako mnoho exoplanet a ľahšie sa dá študovať do hĺbky. Hrsť z tisícok známych exoplanet zapadá do tejto kategórie a na rozdiel od väčšiny planét mimo našej slnečnej sústavy môžu astronómovia často rozpoznať horúci Jupiter tým, že zobrazujú svoje atmosféry v rôznych vlnových dĺžkach svetla. Tieto atmosféry bývajú veľmi hmlisté, dokonca aj vo vysokých nadmorských výškach a v oblastiach s nízkym tlakom, v ktorých by sa pravdepodobne nemohli tvoriť oblaky.
Tím NASA JPL chcel vedieť prečo. Členovia tímu sa preto snažili v laboratóriu vytvoriť veľmi horúcu atmosféru Jupitera pomocou veľmi, veľmi silnej rúry.
Predchádzajúca práca, ako je táto štúdia z roku 2016 v časopise Space Science Reviews, naznačila, že horúce atmosféry Jupitera pravdepodobne obsahujú veľa plynného vodíka (najhojnejšia molekula vo vesmíre) a trochu oxidu uhoľnatého (CO). Tím teda vyrobil vodíkovú zmes so štipkou 0,3 percenta CO a zahrial ju na rôzne teploty, vrcholiacu pri 2340 ° C.
Jednoduché zahriatie tejto nedotknutej atmosféry neprinieslo požadovaný zákal. Avšak kúpanie zmesi v UV žiarení áno. Po viac ako týždni ožiarenia v peci sa v atmosfére ersatz nakoniec vyvinula vrstva aerosólov - tuhé častice suspendované v plyne, ako hmla visiaca nad panorámou mesta. A to spôsobilo opar, ktorý hľadali.
„Tento výsledok mení spôsob, akým interpretujeme tieto hmlisté horúce atmosféry Jupitera,“ uviedol vo vyhlásení hlavný vedúci štúdie a výskumník JPL Benjamin Fleury. „Do budúcnosti chceme študovať vlastnosti týchto aerosólov… ako sa tvoria, ako absorbujú svetlo a ako reagujú na zmeny v prostredí.“
Táto štúdia poskytuje prvý dôkaz o tom, že žiarenie hrá kľúčovú úlohu pri vytváraní zákalu okolo horúcich Jupiterov. Radiačne poháňané reakcie v JPL peci tiež produkovali stopové množstvo vody a oxidu uhličitého, čo dáva astronómom niekoľko ďalších kľúčov, ktoré treba hľadať pri skenovaní vesmíru pre tieto statné exoplanety.
