Naptej védi a forró exobolygót

2015.06.15. 17:21

Érdekes megfigyeléseket tett a Hubble űrteleszkóp, amikor egy rendkívül forró és masszív Naprendszeren túli bolygót tanulmányozott. A WASP-33b katalógusnevű exoplanéta vélhetően sztratoszféraszerű légköri réteggel rendelkezik.

A sztratoszféra jelenléte alapján következtetni lehet a bolygó összetételére, és arra, hogyan alakult ki. E légköri réteg olyan molekulákból áll, amik a bolygót egyfajta „naptejként” védik, elnyelve a központi csillagból érkező ibolyántúli sugárzást– olvasható a NASA honlapján. Mindezidáig a kutatók nem tudták, hogy ilyenfajta molekulák megtalálhatók-e más csillagrendszerekben előforduló nagy és különösen forró planétáknál.

A földi sztratoszféra

A földi légkör esetében a sztratoszféra közvetlenül az atmoszféra legalsó rétege, a troposzféra felett található. Utóbbi rétegben játszódik le az időjárási jelenségek nagy része, de az üvegházhatás szintén itt folyik le. A troposzférában a földfelszínhez közel melegebb a hőmérséklet, ha azonban távolodunk tőle, hűvösebb lesz a levegő.

A sztratoszférában a helyzet fordított - a magasabb hőmérsékletű légrétegek feljebb, az alacsonyabb hőmérsékletűek pedig lejjebb helyezkednek el – ezt nevezzük hőmérsékleti inverziónak. A Föld esetében ez azért következik be, mert a sztratoszférában lévő ózonmolekulák elnyelik a Nap ultraibolya sugarait, amik így felmelegítik annak felső részét.

Sztratoszféra a Naprendszer más bolygóin

Hasonló körülmények tapasztalhatók Naprendszerünk más bolygóinak (Szaturnusz, Jupiter) sztratoszférájában is, igaz ott nem az ózonmolekulák a felelősek, hanem a szénhidrogének. Sem az ózon, sem a szénhidrogének nem képesek azonban fennmaradni magas hőmérsékleti viszonyok között, emiatt vita tárgyát képezi, hogy létezhet-e sztratoszféra forró exobolygóknál.

A Hubble teleszkóp segítségével a NASA Goddard Űrközpontjának kutatói hőmérsékleti inverziót detektáltak a WASP-33b katalógusjelű exobolygó légkörében. Az említett planéta négy és félszer nagyobb tömegű a Jupiternél. A kutatók azt is sejtik, milyen molekulák lehetnek felelősek a WASP-33b-n tapasztalható inverzióért – a titán-oxid.

Forrás: NASA

Az exobolygó sztatoszférája

A kutatók a megfigyeléseket a Hubble Wide Field Camera 3 (széles látószögű kamera 3) elnevezésű műszerével végezték. Az eszköz képes a közeli infravörös tartományban is vizsgálódni, ezáltal pedig érzékelni a tanulmányozott bolygók légkörében a víz és más gázok jelenlétét, így mérve az égitestek hőmérsékletét. Az új megfigyelések és korábbi kutatások adatai szerint nagy valószínűséggel sztratoszférája van a vizsgált exobolygónak, ami titán-oxid molekulákat tartalmazhat. Utóbbi a forró atmoszférikus viszonyok között is gáz halmazállapotú marad, és remekül elnyeli a látható fényt, valamint az ultraibolya sugárzást.

"A sztratoszféra és a kémiai összetétel közötti kapcsolatok megértése létfontosságú az exobolygók légköri folyamatainak tanulmányozásában – mondta a tanulmány egyik társszerzője Nikku Madhusudhan (University of Cambridge). Eredményeink ezen a területen úttörőnek számítanak” – hangsúlyozta a tanulmány fontosságát Madhusudhan.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK