Međunarodni tim je pomoću teleskopa Gemini South i IGRINS spektrografa direktno izmerio magnezijum i silicijum u atmosferi egzoplanete WASP-189b. Odnos Mg/Si u atmosferi veoma je sličan odnosu u zvezdi-domaćinu, što predstavlja prvu direktnu potvrdu da planete mogu nasleđivati hemijske odnose svojih zvezda. Otkriće pojačava poverenje u modele formiranja planeta i olakšava procene sastava udaljenih svetova na osnovu hemije njihovih zvezda.
Planete Nasleđuju Hemiju Zvezda? Direktno Izmereni Magnezijum i Silicijum u Atmosferi WASP-189b
A distant ultra-hot Jupiter reveals that planets can mirror their stars’ chemistry, offering new insight into how worlds form and evolve. (CREDIT: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. Pollard)
Daleko izvan dometa bilo kog svemirskog broda, egzoplaneta WASP-189b sija tolikom toplotom da se stena pretvara u paru. U tom ekstremnom okruženju istraživači su po prvi put direktno izmerili ključne elemente koji grade stene u atmosferi udaljenog sveta i otkrili da njegov hemijski odnos veoma podseća na sastav zvezde oko koje kruži.
Observing geometry and model predictions for WASP-189b’s atmosphere. (CREDIT: Nature Communications)
Otkriće i metodologija
Međunarodni tim na čelu sa doktorandom Jorgeom Antoniom Sanchezom sa Arizona State University koristio je teleskop Gemini South u Čileu i visoko-rezolutni infracrveni spektrograf IGRINS (Immersion Grating INfrared Spectrograph) kako bi istovremeno detektovao magnezijum (Mg) i silicijum (Si) u atmosferi WASP-189b. Ovaj pristup omogućio je prvu direktnu i paralelnu merenje tih stenskih elemenata u atmosferi egzoplanete.
Cross-correlation coefficient as a function of velocity and orbital phase arising from varying atmospheric model templates. (CREDIT: Nature Communications)
Šta su pronašli?
Rezultati pokazuju da odnos Mg/Si u atmosferi WASP-189b veoma blisko odgovara odnosu istih elemenata u njenoj zvezdi-domaćinu. To predstavlja prvu direktnu potvrdu van Sunčevog sistema da planete mogu zadržati osnovne hemijske odnose svojih zvezda tokom formiranja.
Cross-correlation signal-to-noise (S/N) ratio maps illustrating the detection of individual species in atmosphere of WASP-189b. (CREDIT: Nature Communications)
„WASP-189b nam daje opservacioni oslonac u razumevanju formiranja zemljolikih planeta, jer nudi mernu veličinu koja potvrđuje sličnost zvezdanog sastava i proporcija stenskog materijala,“ rekao je Sanchez.
Zašto je ovo važno?
Odnos elemenata poput magnezijuma i silicijuma utiče na tip minerala koji nastaju, strukturu unutrašnjosti planete i ponašanje površine kroz vreme. Dok je kod većine planeta ova pitanja nepristupačna zbog zaključenih stenskih slojeva, ultra-vrući džinovi kao WASP-189b zahvaljujući visokim temperaturama izbacuju stenske elemente u atmosferu, što ih čini dostupnim spektroskopskim merenjima.
Crepuscular rays at dusk are seen here over the Gemini South telescope, one half of the International Gemini Observatory, which is supported in part by the U.S. National Science Foundation and operated by NSF NOIRLab. (CREDIT: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Horálek)
Ovo otkriće omogućava naučnicima da koriste hemijski sastav zvezde kao indikator za sastav njenih planeta, što je posebno korisno pri modelovanju formiranja planeta i proceni potencijalno nastanjivih svetova.
Instrumenti i budućnost istraživanja
Studija naglašava snagu zemaljskih, visoko-rezolutnih spektrografa u otkrivanju suptilnih signala iz egzoplanetarnih atmosfera. Kako kaže Michael Line, koautor studije i vanredni profesor na ASU: „Ovaj napredak otvara sasvim novu dimenziju u proučavanju atmosfera egzoplaneta.“
Dalja posmatranja planiraju da prošire opseg merenja na dodatne elemente i veći broj planeta, uključujući multi-talasna posmatranja koja će pomoći da se sastavi kompletnija hemijska karta udaljenih sistema. Rezultati su objavljeni u časopisu Nature Communications.
Istaknuto: WASP-189b se nalazi oko 320 svetlosnih godina od nas u sazvežđu Vage i predstavlja primer kako ekstremne egzoplanete funkcionišu kao prirodne laboratorije za proučavanje gradivnih blokova planeta.
Pomozite nam da budemo bolji.
