Hujan Batu Berwap: Hubble Menyiasat Keadaan Cuaca Pelik di Dunia Desis

Ini ialah ilustrasi seorang artis tentang planet KELT-20b yang mengorbit bintang biru-putih. Planet gergasi itu begitu hampir dengan bintangnya (5 juta batu) sehinggakan sinaran ultraungu dari bintang itu memanaskan atmosfera planet itu kepada lebih 3,000 darjah Fahrenheit. Ini mewujudkan lapisan terma di mana atmosfera meningkat dalam suhu dengan ketinggian. Ini adalah bukti terbaik setakat ini – yang diperoleh daripada Teleskop Angkasa Hubble – untuk bintang hos yang mempengaruhi atmosfera planet secara langsung. Planet yang menggelegak itu berjarak 456 tahun cahaya. Kredit: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)

Dunia Desis Menguap Kebanyakan Debu dalam Suasananya

“Apabila anda panas, anda panas!” penyanyi country pujaan Jerry Reed dalam lagu muzik pop 1971 teratas. Ahli astronomi Hubble mungkin menukar lirik kepada: “apabila anda panas, anda sangat panas!”

Ini datang daripada mengkaji planet yang sangat dekat dengan bintang induknya sehingga mereka dipanggang pada suhu mendidih melebihi 3,000 darjah Fahrenheit. Hujan batu menguap di satu planet, dan atmosfera planet lain sedang “terbakar matahari” oleh sinaran ultraungu yang kuat dari bintangnya. Ini menjadikan suasana atas lebih panas daripada lebih sejuk.

Penyelidikan Hubble ini memberikan pandangan baharu yang dramatik tentang pelbagai keadaan atmosfera di dunia lain, dan membantu ahli astronomi membina teori yang lebih baik untuk menjadikan diri mereka sendiri “exoplanet peramal cuaca.” Sebelum beribu-ribu planet di sekeliling bintang lain ditemui, ahli astronomi terhad untuk melakukan perbandingan planetologi hanya kepada segelintir dunia dalam sistem suria kita.

Walaupun begitu ganjil Musytari yang sangat panas, penyelidikan jenis ini membantu membuka jalan untuk memahami dengan lebih baik atmosfera exoplanet yang lebih sejuk, terutamanya planet terestrial yang berpotensi untuk didiami. Musytari yang sangat panas tidak boleh didiami, sudah tentu, dan mana-mana pelawat perlu memakai pelindung matahari SPF 10,000.

Hubble Menyiasat Cuaca Melampau pada Musytari Sangat Panas

Dalam mengkaji kelas unik eksoplanet ultra-panas, NASA Teleskop Angkasa Hubble ahli astronomi mungkin berada dalam mood untuk menari mengikut lagu parti Calypso “Panas, Panas, Panas.” Itu kerana ini kembung Musytari-dunia bersaiz sangat hampir dengan bintang induknya sehingga mereka dipanggang pada suhu mendidih melebihi 3,000 darjah Fahrenheit. Itu cukup panas untuk menguap kebanyakan logam, termasuk titanium. Mereka mempunyai atmosfera planet paling panas yang pernah dilihat.

Dalam dua kertas baharu, pasukan ahli astronomi Hubble melaporkan keadaan cuaca pelik di dunia yang mendesis ini. Batu yang menguap hujan di satu planet, dan satu lagi mempunyai atmosfera atasnya menjadi lebih panas daripada lebih sejuk kerana ia sedang “terbakar matahari” oleh sinaran ultraungu (UV) yang kuat dari bintangnya.

Penyelidikan ini melampaui sekadar mencari atmosfera planet yang pelik dan unik. Mempelajari cuaca ekstrem memberikan ahli astronomi cerapan yang lebih baik tentang kepelbagaian, kerumitan dan kimia eksotik yang berlaku di dunia yang jauh di seluruh galaksi kita.

“Kami masih tidak mempunyai pemahaman yang baik tentang cuaca dalam persekitaran planet yang berbeza,” kata David Sing dari Universiti Johns Hopkins di Baltimore, Maryland, pengarang bersama mengenai dua kajian yang dilaporkan. “Apabila anda melihat Bumi, semua ramalan cuaca kami masih disesuaikan dengan apa yang boleh kami ukur. Tetapi apabila anda pergi ke exoplanet yang jauh, anda mempunyai kuasa ramalan yang terhad kerana anda belum membina teori umum tentang bagaimana segala-galanya dalam atmosfera berjalan bersama-sama dan bertindak balas kepada keadaan yang melampau. Walaupun anda tahu asas kimia dan fizik, anda tidak tahu bagaimana ia akan nyata dalam cara yang kompleks.”

Dalam kertas dalam jurnal 6 April alam semula jadi, ahli astronomi menerangkan pemerhatian Hubble terhadap WASP-178b, terletak kira-kira 1,300 tahun cahaya jauhnya. Pada sebelah siang, atmosfera tidak berawan, dan diperkaya dengan gas silikon monoksida. Oleh kerana satu sisi planet ini secara kekal menghadap bintangnya, suasana panas terik berputar ke sebelah malam dengan kelajuan taufan super melebihi 2,000 batu sejam. Di sisi gelap, silikon monoksida mungkin cukup sejuk untuk memeluwap menjadi batu yang mengeluarkan hujan daripada awan, tetapi walaupun pada waktu subuh dan senja, planet ini cukup panas untuk mengewapkan batu. “Kami tahu kami telah melihat sesuatu yang sangat menarik dengan ciri silikon monoksida ini,” kata Josh Lothringer dari Universiti Utah Valley di Orem, Utah.

Dalam kertas kerja yang diterbitkan dalam edisi 24 Januari Surat Jurnal Astrofizik, Guangwei Fu dari University of Maryland, College Park, melaporkan tentang Musytari yang sangat panas, KELT-20b, terletak kira-kira 400 tahun cahaya jauhnya. Di planet ini, letupan cahaya ultraungu daripada bintang induknya mencipta lapisan haba di atmosfera, sama seperti stratosfera Bumi. “Sehingga kini kita tidak pernah tahu bagaimana bintang tuan rumah mempengaruhi atmosfera planet secara langsung. Terdapat banyak teori, tetapi kini kami mempunyai data pemerhatian pertama, “kata Fu.

Sebagai perbandingan, di Bumi, ozon di atmosfera menyerap cahaya UV dan meningkatkan suhu dalam lapisan antara tujuh hingga 31 batu di atas permukaan Bumi. Pada KELT-20b sinaran UV daripada bintang memanaskan logam di atmosfera yang menghasilkan lapisan penyongsangan haba yang sangat kuat.

Bukti datang daripada pengesanan air oleh Hubble dalam pemerhatian dekat inframerah, dan daripada pengesanan karbon monoksida oleh Teleskop Angkasa Spitzer NASA. Ia memancar melalui atmosfera atas yang panas dan telus yang dihasilkan oleh lapisan penyongsangan. Tanda tangan ini unik daripada apa yang dilihat oleh ahli astronomi dalam atmosfera Jupiter panas yang mengorbit bintang yang lebih sejuk, seperti Matahari. “Spektrum pelepasan untuk KELT-20b agak berbeza daripada jupiter panas yang lain,” kata Fu. “Ini adalah bukti kukuh bahawa planet tidak hidup secara berasingan tetapi dipengaruhi oleh bintang tuan rumah mereka.”

Walaupun Musytari sangat panas tidak boleh didiami, penyelidikan jenis ini membantu membuka jalan untuk memahami dengan lebih baik atmosfera planet terestrial yang berpotensi untuk didiami. “Sekiranya kita tidak dapat mengetahui apa yang berlaku pada Musytari yang sangat panas di mana kita mempunyai data pemerhatian pepejal yang boleh dipercayai, kita tidak akan mempunyai peluang untuk memikirkan apa yang berlaku dalam spektrum yang lebih lemah daripada memerhatikan eksoplanet daratan,” kata Lothringer. “Ini adalah ujian teknik kami yang membolehkan kami membina pemahaman umum tentang sifat fizikal seperti pembentukan awan dan struktur atmosfera.”

Rujukan:

“Penyerapan UV oleh prekursor awan silikat dalam Jupiter WASP-178b ultra-panas” oleh Joshua D. Lothringer, David K. Sing, Zafar Rustamkulov, Hannah R. Wakeford, Kevin B. Stevenson, Nikolay Nikolov, Panayotis Lavvas, Jessica J. Spake dan Autumn T. Winch, 6 April 2022, alam semula jadi.
DOI: 10.1038 / s41586-022-04453-2

“Kuat H2Ciri Pelepasan O dan CO dalam Spektrum KELT-20b Didorong oleh Penyinaran UV Stellar” oleh Guangwei Fu, David K. Sing, Joshua D. Lothringer, Drake Deming, Jegug Ih, Eliza M. -R. Kempton, Matej Malik, Thaddeus D. Komacek, Megan Mansfield dan Jacob L. Bean, 24 Januari 2022, Surat Jurnal Astrofizik.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac4968

Teleskop Angkasa Hubble ialah projek kerjasama antarabangsa antara NASA dan ESA (Agensi Angkasa Eropah). Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, menguruskan teleskop itu. Institut Sains Teleskop Angkasa (STScI) di Baltimore, Maryland, menjalankan operasi sains Hubble. STScI dikendalikan untuk NASA oleh Persatuan Universiti untuk Penyelidikan dalam Astronomi di Washington, DC

We would love to give thanks to the writer of this short article for this awesome material

Hujan Batu Berwap: Hubble Menyiasat Keadaan Cuaca Pelik di Dunia Desis


Find here our social media profiles as well as other related pageshttps://paw6.info/related-pages/