Dezember 2, 2022

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Sie entdeckten das schwerste Element, das jemals in der Atmosphäre eines Exoplaneten gefunden wurde

WASP-76 b und WASP-121 b sind gasförmige Exoplaneten, die als ultraheiße Jupiter bekannt sind.

Astronomen haben das schwerste Element entdeckt, das jemals in der Atmosphäre eines Exoplaneten gefunden wurde: Barium. Sie waren überrascht, Barium hoch in der Atmosphäre von überhitzten Gasriesen zu finden. WASP-76 durch WASP-121 baus Außerirdische, Planeten, die Sterne außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen. Dieser unerwartete Befund wirft die Frage auf, wie diese Attraktive Atmosphären. Die Entdeckung wurde mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte gemacht.

„Der verwirrende und kontraintuitive Teil: Warum gibt es ein so schweres Element in den oberen Schichten der Atmosphäre dieser Planeten?“ sagt Tomás Azevedo Silva, Doktorand an der Universität Porto und am Institut für Astrophysik. und Ciências do Espaço (IA) in Portugal. Silva leitete das Arbeitszimmer Allgemein Im Magazin vom 13. Oktober Astronomie & Astrophysik.

WASP-76 b und WASP-121 b sind keine gewöhnlichen Exoplaneten. Beide werden ultraheiße Jupiter genannt, weil sie mit Jupiter vergleichbar sind und sehr hohe Oberflächentemperaturen von über 1.000 °C (1.800 °F) haben. Dies bedeutet eine Umlaufbahn um jeden Stern aufgrund ihrer Nähe zu ihren Wirtssternen Es dauert nur ein oder zwei Tage. Dies verleiht diesen Planeten sehr attraktive Eigenschaften. Das vermuten zum Beispiel Astronomen Eisenausfällung in WASP-76 b.

Da sie gasförmig und heiß sind, sind ihre Atmosphären ausgedehnter REUTERS.
Da sie gasförmig und heiß sind, sind ihre Atmosphären ausgedehnter REUTERS.

Aber dennoch, Astronomen waren überrascht, Barium zu finden. Es ist 2,5-mal schwerer als Eisen in den oberen Atmosphären von WASP-76 b und WASP-121 b. „Angesichts der hohen Schwerkraft der Planeten erwarten wir, dass schwere Elemente wie Barium schnell in die unteren Schichten der Atmosphäre fallen“, erklärt Co-Autor Oliver Demanjian, Forscher an der Universität von Porto und IA. „Es ist eine Art ‚zufällige‘ Entdeckung“, sagt Azevedo Silva. „Wir haben Barium nicht speziell erwartet oder gesucht, wir mussten nur überprüfen, ob es wirklich von dem Planeten stammt, weil es noch nie zuvor auf einem Exoplaneten gesehen wurde.“

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Es stimmt, dass Barium in der Atmosphäre nachgewiesen wurde Diese beiden superheißen Jupiter Dies deutet darauf hin, dass diese Arten von Planeten möglicherweise seltsamer sind als bisher angenommen. Obwohl wir gelegentlich Barium am Himmel sehen, wie das leuchtende Grün in Feuerwerkskörpern, Die Frage für Wissenschaftler ist, welcher natürliche Prozess dazu führen könnte, dass dieses schwere Element in solch großen Höhen auf diesen Exoplaneten gefunden wird. „Im Moment kennen wir die Richtlinien nicht“, erklärt Demonjian.

Der Exoplanet WASP 39-b wurde vom James-Webb-Teleskop untersucht
Der Exoplanet WASP 39-b wurde vom James-Webb-Teleskop untersucht

Bei der Untersuchung der Atmosphären von Exoplaneten ist der ultraheiße Jupiter besonders nützlich. Wie Demangeon erklärt: „Da sie gasförmig und heiß sind, sind ihre Atmosphären sehr ausgedehnt Sie sind daher leichter zu beobachten und zu studieren als kleinere oder kühlere Planeten. Die Bestimmung der Zusammensetzung der Atmosphäre eines Exoplaneten erfordert hochspezialisierte Ausrüstung. Das Team verwendete das ESPRESSO-Instrument am VLT der ESO in Chile, um das durch die Atmosphären von WASP-76 b und WASP-121 b gefilterte Sternenlicht zu analysieren. Dadurch konnten wir verschiedene Elemente, einschließlich Barium, eindeutig in ihnen nachweisen.

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Diese neuen Ergebnisse zeigen, dass wir nur an der Oberfläche der Exoplaneten-Mysterien gekratzt haben. Mit zukünftigen Instrumenten wie dem hochauflösenden Echelle High-Dispersion Spectrograph (ANDES) von ArmazoNes am kommenden Very Large Telescope (ELT) der ESO werden Astronomen in der Lage sein, die Atmosphären großer und kleiner Exoplaneten, einschließlich Gestein, zu untersuchen. Planeten. Wie die Erde hat sie mehr Tiefe und sammelt mehr Hinweise über die Natur dieser seltsamen Welten.

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