Autor Wątek: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)  (Przeczytany 30341 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 9089
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #180 dnia: Sierpień 18, 2018, 00:29 »
"Ultragorące jowisze" z cyklem transformacji wody
15.08.2018


Symulacja widoku ultragorącego jowisza WASP-121 b pokazuje jak mogłaby wyglądać planeta, gdyby spojrzeć na nią ludzkim okiem przy różnym stopniu oświetleniu przez gwiazdę. Źródło: NASA/JPL-Caltech/Vivien Parmentier/Aix-Marseille University (AMU).

Najnowsze wyniki badań najgorętszych z planet pozasłonecznych wskazują, że na tego typu obiektach może zachodzić cykl transformacji wody pomiędzy stroną dzienną – gdzie molekuły wody rozpadają się z powodu zbyt wysokiej temperatury, a nocną – gdzie mogą ponownie się połączyć i nawet utworzyć chmury – informuje NASA.

Wśród kilku tysięcy znanych astronomom planet pozasłonecznych wyróżnia się kategoria tzw. gorących jowiszów, czyli planet wielkości Jowisza lub większych, które w przeciwieństwie do naszego rodzimego Jowisza, krążą po bardzo ciasnych orbitach wokół swojej gwiazdy, nawet z okresami zaledwie kilku dni. Konsekwencją takiego przebiegu orbity są bardzo wysokie temperatury panujące na tych planetach.

"Gorące jowisze" są znane od połowy lat dziewięćdziesiątych, były jednymi z pierwszych odkrytych planet pozasłonecznych. Ich obrót dookoła osi jest zwykle zsynchronizowany z obiegiem dookoła gwiazdy, więc jedna półkula jest stale wystawiona na promieniowanie, a na drugiej cały czas jest noc. Temperatury po stronie dziennej tych planet osiągają niemal 2000 stopni Celsjusza.

Ekstremalną wersję "gorących jowiszów" można nazwać „ultragorącymi” i mają one temperatury po dziennej stronie przewyższające to, co odnotowuje się dla zwykłych gorących Jowiszów: od 2000 do nawet 3000 stopni Celsjusza, natomiast po stronie nocnej może to być temperatura około 1000 stopni Celsjusza. To "ultragorące jowisze" były przedmiotem badań, których wyniki ukazały się w „The Astrophysical Journal Letters” oraz „The Astronomical Journal”. Najnowsza z prac ukazała się w ostatnich dniach w „Astronomy & Astrophysics”.

Naukowców ciekawi dlaczego w atmosferach tych planet brakuje pary wodnej. Przeprowadzono więc obserwacje przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Spitzera oraz Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz dokonano symulacji komputerowych.

Uzyskane wyniki wskazują, że "ultragorące jowisze" zawierają składniki dla wody, czyli atomy wodoru i tlenu, jednak z powodu intensywnego promieniowania po stronie dziennej planety, temperatury są tak duże, że cząsteczki wody się rozpadają.

„Dzienna strona takich światów wygląda bardziej jak atmosfera gwiazdy niż planety. Tym samym poszerza to zakres naszych wyobrażeń jak powinny wyglądać planety” - mówi Vivien Parmentier z Aix Marseille University we Francji, kierownik najnowszych badań.

Niestety nocna strona takiej planety jest trudniejsza do obserwacji dla obecnych teleskopów, jakimi dysponują naukowcy, dlatego w tym przypadku bardziej trzeba oprzeć się na modelach i symulacjach komputerowych. W nowej publikacji zaproponowano model tłumaczący procesy zachodzące po dziennej i nocnej stronie planety typu "ultragorący jowisz". Model oparto przede wszystkim na wynikach obserwacji planety WASP-121 b, a także trzech wcześniejszych badań (WASP-103 b, WASP-18 b, HAP-P-7 b).

Na podstawie obliczeń wydaje się, że potężne wiatry mogą przemieszczać materiał z rozerwanych cząsteczek wody na stronę nocną planety. Tam atomy mogą znowu się połączyć w molekuły i skondensować w chmury. Następnie dryfują na stronę dzienną i znowu ulegają rozdzieleniu.

Przy czym, jak w skazują naukowcy, nie tylko woda może przechodzić taki cykl transformacji na "ultragorących jowiszach". Wcześniejsze obserwacje przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pokazały obecność na granicy pomiędzy stroną dzienną, a nocną, obłoków mogących zawierać tlenek tytanu (który na Ziemi bywa używany w kremach do opalania) oraz tlenek aluminium (będący podstawą dla kamieni szlachetnych: rubinów). Obie te substancje również mogą przechodzić cykl transformacji. Być może nawet po utworzeniu chmur spadają, jako deszcz z ciekłych metali i płynnych rubinów.

Lepsze poznanie własności "ultragorących jowiszów" będzie możliwe w kolejnych latach, gdy do pracy przystąpią teleskopy nowej generacji, takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), czy Ekstremalne Wielki Teleskop (ELT).

Źródła: https://arxiv.org/pdf/1805.00096.pdf
https://www.nasa.gov/feature/jpl/water-is-destroyed-then-reborn-in-ultrahot-jupiters (PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C30630%2Cultragorace-jowisze-z-cyklem-transformacji-wody.html

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 9089
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #181 dnia: Sierpień 19, 2018, 09:45 »
Water-worlds are common: Exoplanets may contain vast amounts of water
Date: August 18, 2018
Source: Goldschmidt Conference
Summary: Scientists have shown that water is likely to be a major component of those exoplanets (planets orbiting other stars) which are between two to four times the size of Earth. It will have implications for the search of life in our Galaxy.


Exoplanets similar to Earth. Credit: NASA

Scientists have shown that water is likely to be a major component of those exoplanets (planets orbiting other stars) which are between two to four times the size of Earth. It will have implications for the search of life in our Galaxy. The work is presented at the Goldschmidt conference in Boston.

The 1992 discovery of exoplanets orbiting other stars has sparked interest in understanding the composition of these planets to determine, among other goals, whether they are suitable for the development of life. Now a new evaluation of data from the exoplanet-hunting Kepler Space Telescope and the Gaia mission indicates that many of the known planets may contain as much as 50% water. This is much more than the Earth's 0.02% (by weight) water content.

"It was a huge surprise to realize that there must be so many water-worlds," said lead researcher Dr Li Zeng (Harvard University),

Scientists have found that many of the 4000 confirmed or candidate exoplanets discovered so far fall into two size categories: those with the planetary radius averaging around 1.5 that of the Earth, and those averaging around 2.5 times the radius of the Earth.

Now a group of International scientists, after analyzing the exoplanets with mass measurements and recent radius measurements from the Gaia satellite, have developed a model of their internal structure.

"We have looked at how mass relates to radius, and developed a model which might explain the relationship," said Li Zeng. The model indicates that those exoplanets which have a radius of around x1.5 Earth radius tend to be rocky planets (of typically x5 the mass of the Earth), while those with a radius of x2.5 Earth radius (with a mass around x10 that of the Earth) are probably water worlds."

"This is water, but not as commonly found here on Earth," said Li Zeng. "Their surface temperature is expected to be in the 200 to 500 degree Celsius range. Their surface may be shrouded in a water-vapor-dominated atmosphere, with a liquid water layer underneath. Moving deeper, one would expect to find this water transforms into high-pressure ices before we reaching the solid rocky core. The beauty of the model is that it explains just how composition relates to the known facts about these planets."

Li Zeng continued, "Our data indicate that about 35% of all known exoplanets which are bigger than Earth should be water-rich. These water worlds likely formed in similar ways to the giant planet cores (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune) which we find in our own solar system. The newly-launched TESS mission will find many more of them, with the help of ground-based spectroscopic follow-up. The next generation space telescope, the James Webb Space Telescope, will hopefully characterize the atmosphere of some of them. This is an exciting time for those interested in these remote worlds."

Professor Sara Seager, Professor of Planetary Science at Massachusetts Institute of Technology, and deputy science director of the recently-launched TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) mission, which will search for exoplanets, said:

"It's amazing to think that the enigmatic intermediate-size exoplanets could be water worlds with vast amounts of water. Hopefully atmosphere observations in the future -- of thick steam atmospheres -- can support or refute the new findings."
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180818115758.htm

Naukowcy: wśród planet pozasłonecznych wodne światy są powszechne
21.08.2018

Własności planet pozasłonecznych od dwóch do czterech razy większych niż Ziemia można wyjaśnić przy założeniu, że występują tam duże ilości wody - wykazali amerykańscy i włoscy naukowcy. Wyniki zaprezentowano podczas Goldschmidt Conference w Bostonie (USA).

Badacze dokonali nowej analizy danych z misji kosmicznych Kepler i Gaia. Wyniki sugerują, że wiele z planet pozasłonecznych (egzoplanet) może zawierać nawet 50 proc. wody. To bardzo dużo. Dla porównania, zawartość wody na Ziemi – mimo iż wydaje się ona nam bardzo mocno rozpowszechniona – to pod względem masy zaledwie 0,02 proc. w skali całej planety.

W swoich badaniach naukowcy z grupy, którą kierował Li Zeng z Harvard Unviersity, sprawdzili, jaka jest relacja pomiędzy masą a promieniem planety i opracowali model, który uwzględnia te zależności. Wskazali, że wiele spośród 4 tysięcy odkrytych do tej pory egzoplanet lub kandydatek na nie, można podzielić na dwie kategorie: o promieniach około 1,5 promienia Ziemi i około 2,5 promienia Ziemi. Model, który próbuje opisać budowę (strukturę wewnętrzną) tych planet sugeruje, iż egzoplanety, które mają promień około 1,5 promienia Ziemi, są planetami skalistymi (z typową masą około 5 mas Ziemi), natomiast te o promieniu większym, 2,5 promienia Ziemi (z typową masą około 10 razy taką jak masa Ziemi), są przypuszczalnie wodnymi światami.

Na tych egzoplanetach, na których występuje woda, najczęściej nie jest ona w formie takiej, jak na Ziemi. Temperatura na powierzchni egzoplanet to często od 200 do 500 stopni Celsjusza, więc zapewne mamy do czynienia z wodą w formie pary wodnej w atmosferze, a warstwa ciekłej wody może ewentualnie znajdować się poniżej. W jeszcze głębszych warstwach być może przechodzi w formę lodu, zanim zacznie się jądro zbudowane z litej skały.

Li Zeng wskazuje, że według danych przeanalizowanych przez zespół, około 35 proc. wszystkich znanych egzoplanet większych od Ziemi powinna zawierać wodę. Przypuszczalnie obiekty te uformowały się w sposób podobny do jąder olbrzymich planet w Układzie Słonecznym (Jowisza, Saturna, Urana, Neptuna).

Naukowcy mają nadzieję, że misja kosmiczna TESS, która wystartowała w tym roku, pozwoli na odkrycie jeszcze większej liczby planet, a kolejna generacja teleskopów, takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba lub Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), umożliwi za kilka lat m.in. na badanie ich atmosfer.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C30667%2Cnaukowcy-wsrod-planet-pozaslonecznych-wodne-swiaty-sa-powszechne.html
« Ostatnia zmiana: Sierpień 22, 2018, 00:07 wysłana przez Orionid »

Offline Slavin

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 572
  • Metanem i tlenem z odzyskiem
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #182 dnia: Październik 16, 2018, 16:11 »

Na zdjęciu: Wizja artystyczna układu CI Tau. Źródło: Amanda Smith, Institute of Astronomy

https://www.cam.ac.uk/research/news/giant-planets-around-young-star-raise-questions-about-how-planets-form

Naukowcy zidentyfikowali młodą gwiazdę, wokół której krążą cztery planety o rozmiarach Jowisza i Saturna. Po raz pierwszy w tak młodym układzie wykryto tak wiele masywnych planet. Układ ten ustanowił także nowy rekord, jeżeli chodzi o najbardziej ekstremalny zakres obserwowanych orbit: najbardziej zewnętrzna planeta krąży ponad tysiąc razy dalej od gwiazdy, niż ta najbliższa, co rodzi interesujące pytanie o to, w jaki sposób taki układ mógł powstać.

Gwiazda ma zaledwie dwa miliardy lat – w kategoriach astronomicznych jest „maluchem” – i jest otoczona ogromnym dyskiem protoplanetarnym, czyli miejscem, w którym tworzą się planety, księżyce, asteroidy oraz inne obiekty w układach gwiezdnych.

Gwiazda była już wcześniej znana jako wyjątkowa, ponieważ posiada pierwszego tak zwanego gorącego Jowisza – masywną planetę krążącą wokół macierzystej gwiazdy – który został odkryty wokół tak młodej gwiazdy. Chociaż gorące Jowisze to pierwszy rodzaj egzoplanet, jakich się spodziewano odkryć, ich istnienie od dawna zastanawiało astronomów, ponieważ często uważa się, że krążą zbyt blisko swoich gwiazd, aby mogły powstać w takiej właśnie odległości.

Obecnie zespół naukowców użył ALMA do wyszukania planetarnego „rodzeństwa” dla tego niemowlęcego gorącego Jowisza. Ich obraz ujawnił trzy wyraźne luki w dysku, które, zgodnie z modelowaniem teoretycznym zespołu, były najprawdopodobniej wywołane przez trzy dodatkowe gazowe olbrzymy krążące wokół młodej gwiazdy.

CI Tau, bo o tę gwiazdę chodzi, znajduje się w odległości około 500 lat świetlnych stąd w wysoce produktywnym regionie galaktyki. Jej cztery planety mają bardzo różne orbity. Najbliższy gorący Jowisz znajduje się w podobnej odległości od swojej gwiazdy, co Merkury od Słońca, podczas gdy najdalsze orbity znajdują się w odległości ponad trzykrotnie większej, niż orbita Neptuna. Dwie zewnętrzne planety mają masę Saturna, natomiast dwie wewnętrzne mają odpowiednio 1 i 10 mas Jowisza.

Odkrycie to rodzi wiele pytań wśród astronomów. Około 1% gwiazd posiada gorące Jowisze, ale większość znanych planet tego typu jest znacznie starszych od CI Tau. Obecnie nie jest możliwe stwierdzenie, czy ekstremalna architektura planetarna widziana w CI Tau jest powszechna w układach gorących Jowiszów, ponieważ sposób, w jaki wykryto te siostrzane planety – przez ich wpływ na dysk protoplanetarny – nie działałby w starszych układach, które już nie mają dysku protoplanetarnego.

Według naukowców nie jest również jasne, czy planetarne rodzeństwo odegrało rolę w doprowadzeniu najbardziej wewnętrznej planety na jej skrajnie bliską orbitę i czy jest to mechanizm, który działa w tworzeniu gorących Jowiszów w ogóle. Kolejną zagadką jest to, w jaki sposób dwie zewnętrzne planety w ogóle się uformowały.

Zadaniem dla astronomów będzie zbadanie tego układu na różnych długościach fali, aby uzyskać więcej wskazówek na temat dysku protoplanetarnego i jego planet. W międzyczasie ALMA – pierwszy teleskop ze zdolnością obrazowania planety w momencie jej formowania się – prawdopodobnie pokaże kolejne niespodzianki w innych układach, zmieniając nasz obraz tego, jak kształtują się układy planetarne.

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 9089
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #183 dnia: Listopad 18, 2018, 17:18 »
Obliczenia wskazują strukturę pozasłonecznych planet
16.10.2018

Z pomocą statystyki naukowcy opracowali model, który pokazuje, jak zbudowane mogą być planety o danej wielkości. Według modelu takie planety, których promień nie przekracza 1,4 promienia Ziemi, mogą być do niej podobne.

Do tej pory astronomowie odkryli prawie 4 tys. pozasłonecznych planet. Wiedza na temat ich mas i promieni pozwala określić ich gęstość, ale nie umożliwia poznania ich chemicznego składu czy struktury.

„Teoretycznie możemy założyć różnorodne kompozycje, np. światy składające się z samej wody albo samych skał czy też planety z atmosferami złożonymi z wodoru oraz tlenu i badać, jakich promieni możemy się spodziewać" - wyjaśnia zagadnienie Michael Lozovsky z Uniwersytetu w Zurychu, autor pracy opublikowanej na łamach pisma „Astrophysical Journal”.

Naukowiec razem ze swoimi kolegami opracował model obejmujący różnorodne informacje dotyczące wybranych pozasłonecznych planet, który pokazał limity ich wielkości dla różnej budowy.

„Użyliśmy statystycznej analizy, aby określić ograniczenia dla poszczególnych kompozycji planet. Z pomocą bazy wykrytych już egzoplanet, odkryliśmy, że każda struktura, którą można teoretycznie założyć, może istnieć tylko w ramach pewnych progów, jeśli chodzi o promienie planet. Powyżej takiego progu dana kompozycja nie może istnieć” - tłumaczy Michael Lozovsky.

Według modelu np. tylko planety o promieniu do 1,4 promienia Ziemi mogą być zbliżone do niej składem chemicznym. Już większe globy będą zawierały więcej krzemianów i innych lekkich minerałów.

W przypadku większości planet o promieniu powyżej 1,6 promienia Ziemi ich skaliste jądra muszą być pokryte warstwą mieszaniny wodoru i helu lub wody. Tymczasem planety o promieniu przekraczających 2,6 promienia Ziemi nie mogą być światami wodnymi, ale mogą być otoczone atmosferą.

Ciała, których promień przekracza czterokrotność ziemskiego, składają się w dużej mierze z gazu i w swojej masie zwierając o najmniej 10 proc. wodoru i tlenu – podobnie do Urana i Neptuna.

Jeden z najciekawszych progów dotyczy zdaniem badaczy granicy między dużymi, przypominającymi Ziemię planetami - tzw. super-Ziemiami a małymi planetami gazowymi - tzw. mini-Neptunami.

Według autorów modelu granica ta przebiega przy promieniu trzykrotnie większym od ziemskiego. Poniżej tej wielkości można według naukowców można poszukiwać planet przynajmniej w pewnym stopniu podobnych do naszej.

Więcej informacji: https://www.media.uzh.ch/en/Press-Releases/2018/Exoplanets.html
(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31360%2Cobliczenia-wskazuja-strukture-pozaslonecznych-planet.html

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 9089
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #184 dnia: Listopad 28, 2018, 22:34 »
Nowe modele klimatyczne dla planet w systemie TRAPPIST-1
28.11.2018


Wizualizacja planet w systemie TRAPPIST-1. Źródło: NASA.

Amerykańscy naukowcy zaprezentowali nowe modele klimatyczne dla planet okrążających gwiazdę TRAPPIST-1, wokół której odkryto aż siedem planet skalistych. Wyniki wskazują, że planety te mogły przejść ewolucję podobną do Wenus.

Nie wszystkie gwiazdy są takie jak Słońce, więc nie wszystkie systemy planetarne można badać stosując takie same założenia. „Modelujemy nieznane atmosfery, a nie tylko zakładamy, iż sprawy będą wyglądały podobnie jak w Układzie Słonecznym. Chcemy w ten sposób pokazać, jak mogą wyglądać inne typy atmosfer” – mówi Andrew Lincowski z University of Washington, pierwszy autor publikacji związanej z nowymi modelami atmosfer dla planet w systemie TRAPPIST-1.

System TRAPPIST-1 jest oddalony od nas o 39 lat świetlnych. Jego gwiazda to chłodny czerwony karzeł o masie zaledwie 9 proc. masy Słońca i promieniu 12 proc. promienia naszej gwiazdy. Promień czerwonego karła TRAPPIST-1 jest niewiele większy od promienia Jowisza (aczkolwiek gwiazda ma znacząco większą masę).

Z kolei siedem planet znanych w tym systemie ma wielkość zbliżoną do rozmiarów Ziemi. Na dodatek trzy z nich – oznaczone e, f oraz g – znajdują się prawdopodobnie w tzw. strefie życia, czyli obszarze wokół gwiazdy, w którym panują warunki umożliwiające występowanie wody w stanie ciekłym na powierzchni planety. Dwie kolejne planety – d oraz h – mogą być blisko tej strefy.

Nowe modele atmosfer dla planet w systemie TRAPPIST-1 stanowią połączenie modelowania ziemskiego klimatu z modelami fotochemicznymi. Symulacje wykonano dla każdej z siedmiu planet.

Wyniki sugerują, że ze względu na gorącą i jasną wczesną fazę ewolucji gwiazdy, wszystkie planety wokół niej mogły ewoluować jak Wenus. Według modelu, TRAPPIST- b, czyli najbliższa planeta względem gwiazdy, jest zbyt gorąca nawet dla uformowania się chmur kwasu siarkowego znanych z Wenus. Planety c oraz d otrzymują nieco więcej energii od swojej gwiazdy niż Wenus i Ziemia od Słońca. Mogą być podobne do Wenus, z gęstymi, niegościnnymi atmosferami. Planeta e ma największe szanse z całej siódemki na posiadanie wody w stanie płynnym na powierzchni. Stanowi najlepszą kandydatkę dla dalszych badań nad potencjalną zdatnością do zamieszkania. Z kolei planety f, g oraz h mogą być albo podobne do Wenus, albo zamarznięte, w zależności od tego jak dużo wody uformowało się na planecie w trakcie jej ewolucji.

Generalnie wyniki wskazują, że każda z tych planet może być mniej więcej jak Wenus i mogła utracić swoją wodę dawno temu. Woda jest tracona z powierzchni planety, gdyż promieniowanie ultrafioletowe od gwiazdy rozrywa molekuły wody, uwalniając wodór, który jako najlżejszy pierwiastek najłatwiej ucieka w przestrzeń kosmiczną. To może z kolei prowadzić do dużego stężenia tlenu w atmosferze. Czyli planeta może mieć grubą atmosferę z tlenem, ale niekoniecznie wygenerowanym przez organizmy żywe.

„Powyższy scenariusz jest możliwy, jeżeli planety posiadały początkowo więcej wody niż Ziemia, Wenus lub Mars. Jeżeli planeta e nie utraciła całej swojej wody w trakcie tej fazy, to obecnie może być wodnym światem w całości pokrytym oceanem. W takim przypadku miałaby klimat podobny do ziemskiego” - tłumaczy Lincowski.

Modele dają przewidywania odnośnie widmowych sygnatur potencjalnych gazów występujących w atmosferze danej planety. W przyszłości obserwacje, np. przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (budowanego przez NASA następcy Teleskopu Hubble’a), mogą z nich korzystać do porównania z otrzymanymi wynikami. W przypadku zgodności da to wiedzę na temat aktualnego środowiska i historii planety.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C31883%2Cnowe-modele-klimatyczne-dla-planet-w-systemie-trappist-1.html

Climate simulations forecast the weather on all seven TRAPPIST exoplanets

November 23rd, 2018, Michael Irving


An artistic render of a temperate TRAPPIST-1 f, which could also be frozen or stifling under different climate models(Credit: NASA/JPL-Caltech)
https://newatlas.com/trappist-planets-climate-models/57350/

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 9089
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #185 dnia: Luty 05, 2019, 18:11 »
W układzie Kepler-107 odkryto ślady międzyplanetarnej kolizji. Zdarzenia tego typu, sądząc po naszym US, powinny być powszechniejsze we Wszechświecie.

Giant impacts caused by interplanetary collisions
Press release issued: 4 February 2019


Shows one frame from the middle of a hydrodynamical simulation of a high-speed head-on collision between two 10 Earth-mass planets. The temperature range of the material is represented by four colours grey, orange, yellow and red, where grey is the coolest and red is the hottest. Such collisions eject a large amount of the silicate mantle material leaving a high-iron content, high-density remnant planet similar to the observed characteristics of Kepler-107c.
Image credit:  Zoe Leinhardt and Thomas Denman, University of Bristol


<a href="http://www.youtube.com/watch?v=0GvfoD-UW5A" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=0GvfoD-UW5A</a>
https://www.youtube.com/watch?v=0GvfoD-UW5A

Astronomers have found fresh evidence for significant planetary diversity within a single exoplanet system, suggesting that giant high-speed collisions are partly responsible for planetary evolution. (...)

It is not uncommon for the planet that is closest to the host star to be the densest due to heating and interaction with the host star which can cause atmosphere loss. However, as reported in Nature Astronomy, in the case of Kepler-107, the second planet, 107c, is denser than the first, 107b. So much so that 107c contains in its core an iron mass fraction at least twice as large as that of 107b, indicating that at some point, 107c had a head-on high-speed giant collision with a protoplanet of the same mass or more collisions with multiple planets of a lower mass. These impacts would have ripped off part of the rock and silicate mantle of Kepler-107c, suggesting that it is denser now than it was originally. (...)
“If our hypothesis is correct, it would connect the general model we have for the formation of our solar system with a planetary system that is very different from our own.”

Aldo Bonomo, researcher at INAF and lead author, said: “With this discovery we have added another piece in the understanding of the origin of the extraordinary diversity in composition of small exoplanets. We already had evidence that the strong irradiation of the star contributes to such diversity leading to partial or total erosion of the atmospheres of the hottest planets. However, stochastic collisions between protoplanets also play a role, and may produce drastic variations in the internal composition of an exoplanet, as we think it happened for Kepler-107c.” (...)
https://www.bristol.ac.uk/news/2019/february/interplanetary-collisions-.html

Offline kanarkusmaximus

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 18906
  • Ja z tym nie mam nic wspólnego!
    • Kosmonauta.net
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #186 dnia: Luty 05, 2019, 19:34 »
Bardzo fajna animacja!

Ciekawe, czy są jakieś układy, w których obecnie może coś takiego się wydarzyć. Pewnie młode układy, dopiero się kształtujące. :)

Offline Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 9089
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #187 dnia: Marzec 20, 2019, 06:59 »
Stworzenie analogu atmosfery gorących Jowiszy przybliża nas do  lepszego zrozumienia działających tam procesów.
Np. aerozole odgrywają pewna rolę w nieprzejrzystości atmosfer.

Cooking up Alien Atmospheres on Earth
MARCH 14, 2019


This artist's concept shows planet KELT-9b, an example of a "hot Jupiter," or a gas giant planet orbiting very close to its parent star. KELT-9b is an extreme example of a hot Jupiter, with dayside temperatures reaching 7,800 degrees Fahrenheit (4,300 Celcius). Credit: NASA/JPL-Caltech

Researchers at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, are cooking up an alien atmosphere right here on Earth. In a new study, JPL scientists used a high-temperature "oven" to heat a mixture of hydrogen and carbon monoxide to more than 2,000 degrees Fahrenheit (1,100 Celsius), about the temperature of molten lava. The aim was to simulate conditions that might be found in the atmospheres of a special class of exoplanets (planets outside our solar system) called "hot Jupiters."

Hot Jupiters are gas giants that orbit very close to their parent star, unlike any of the planets in our solar system. While Earth takes 365 days to orbit the Sun, hot Jupiters orbit their stars in less than 10 days. Their close proximity to a star means their temperatures can range from 1,000 to 5,000 degrees Fahrenheit (530 to 2,800 degrees Celsius) or even hotter. By comparison, a hot day on the surface of Mercury (which takes 88 days to orbit the Sun) reaches about 800 degrees Fahrenheit (430 degrees Celsius).

"Though it is impossible to exactly simulate in the laboratory these harsh exoplanet environments, we can come very close," said JPL principal scientist Murthy Gudipati, who leads the group that conducted the new study, published last month in the Astrophysical Journal.

The team started with a simple chemical mixture of mostly hydrogen gas and 0.3 percent carbon monoxide gas. These molecules are extremely common in the universe and in early solar systems, and they could reasonably compose the atmosphere of a hot Jupiter. Then the team heated the mixture to between 620 and 2,240 degrees Fahrenheit (330 and 1,230 Celsius).

The team also exposed the laboratory brew to a high dose of ultraviolet radiation - similar to what a hot Jupiter would experience orbiting so close to its parent star. The UV light proved to be a potent ingredient. It was largely responsible for some of the study's more surprising results about the chemistry that might be taking place in these toasty atmospheres.

Hot Jupiters are large by planet standards, and they radiate more light than cooler planets. Such factors have allowed astronomers to gather more information about their atmospheres than most other types of exoplanets. Those observations reveal that many hot Jupiter atmospheres are opaque at high altitudes. Although clouds might explain the opacity, they become less and less sustainable as the pressure decreases, and the opacity has been observed where the atmospheric pressure is very low.


The small sapphire disk on the right shows organic aerosols formed inside a high-temperature oven. The disk to the left has not been used. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

"This result changes the way we interpret those hazy hot Jupiter atmospheres," said Benjamin Fleury, a JPL research scientist and lead author of the study. "Going forward, we want to study the properties of these aerosols. We want to better understand how they form, how they absorb light and how they respond to changes in the environment. All that information can help astronomers understand what they're seeing when they observe these planets."

The study yielded another surprise: The chemical reactions produced significant amounts of carbon dioxide and water. While water vapor has been found in hot Jupiter atmospheres, scientists for the most part expect this precious molecule to form only when there is more oxygen than carbon. The new study shows that water can form when carbon and oxygen are present in equal amounts. (Carbon monoxide contains one carbon atom and one oxygen atom.) And while some carbon dioxide (one carbon and two oxygen atoms) formed without the addition of UV radiation, the reactions accelerated with the addition of simulated starlight. (...)

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7350

Offline Slavin

  • Senior
  • ****
  • Wiadomości: 572
  • Metanem i tlenem z odzyskiem
Odp: Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)
« Odpowiedź #188 dnia: Marzec 27, 2019, 12:10 »
Pierwsza bezpośrednia obserwacja burzowej atmosfery egzoplanety za pomocą interferometrii optycznej.

Na zdjęciu tytułowym: Wizja artystyczna egzoplanety HR8799e. Źródło: ESO/L. Calçada.


Dzięki instrumentowi GRAVITY połączone obserwacje czterech teleskopów optycznych VLT Europejskiego Obserwatorium Południowego pozwoliły na bezpośrednie zobrazowanie egzoplanety w zakresie światła widzialnego. Zademonstrowana metoda odkryła złożoną atmosferę super-Jowisza HR8799e.

Naukowcy po raz pierwszy zademonstrowali możliwości interferometrii optycznej na odległej egzoplanecie. Przy użyciu interferometru VLTI i instrumentu GRAVITY udało się scharakteryzować egzoplanetę HR8799e, która krąży wokół młodej gwiazdy ciągu głównego HR8799, widocznej z Ziemi w gwiazdozbiorze Pegaza.

Interferometria to technika łączenia odbieranego światła z kilku teleskopów jednocześnie. Początkowo użyta w radioastronomii, a później w obserwacjach optycznych, umożliwia tworzenie “wirtualnych” teleskopów o średnicach niemożliwych do uzyskania pojedynczymi jednostkami.

<a href="http://www.youtube.com/watch?v=uqdFCKSOJiY" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=uqdFCKSOJiY</a>
Film prezentujący odkrycie (w języku angielskim). Źródło: ESO.

Szczegóły obserwacji
Sieć teleskopów VLT w Chile, należąca do Europejskiego Obserwatorium Południowego może być używana do obserwacji interferometrycznej. Umożliwia to instrument GRAVITY - urządzenie 2. generacji wykorzystywane w interferometrii teleskopów VLT. GRAVITY jest odpowiedzialny za łączenie światła z czterech teleskopów w jeden dokładny obraz. To obserwacje przy użyciu tego sprzętu umożliwiły wykonanie najbardziej szczegółowej wizualizacji materiału orbitującego wokół supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*, dokonanie dokładnych pomiarów orbity gwiazdy S2 wokół tej czarnej dziury, czy wykrycie obłoków gazowych wokół odległego kwazara.

Teraz ten sam instrument pozwolił na rozróżnienie światła pochodzącego z gwiazdy HR8799 oraz krążącej wokół niej planety, odległych od Ziemi o 129 lat świetlnych. Naukowcy użyli czterech 8-metrowych teleskopów sieci VLT 28 sierpnia 2018 roku, w celu wykonania opisywanej obserwacji.

Burzliwa atmosfera egzoplanety
HR8799e to egzoplaneta odkryta w 2010 roku przez Obserwatorium Keck’a, a później też teleskop VLT. Jest to gorący super-Jowisz - duża planeta, kilkukrotnie bardziej masywna od Jowisza, mająca temperaturę około 1000 stopni Celsjusza. HR8799e krąży w odległości około 12 AU od swojej gwiazdy. W układzie tym odkryto też trzy inne podobne planety. Wszystkie cztery są bardzo młode - mają zaledwie 30 mln lat - stanowią więc świetny obiekt do badań wczesnej fazy formacji układów planetarnych.

<a href="http://www.youtube.com/watch?v=gcHXGZaS_6M" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=gcHXGZaS_6M</a>

Układ planet gwiazdy HR8799. Źródło: ESO.

Dzięki technice interferometrii optycznej udało się uzyskać spektrum 10 razy dokładniejsze od poprzednich obserwacji. Pomiary wykazały, że atmosfera egzoplanety posiada znacznie więcej tlenku węgla niż metanu. Przy warunkach fizycznych jakie na niej panują, można to uzasadnić silnymi pionowymi prądami powietrza, które uniemożliwiają reakcję tlenku węgla z wodorem i utworzenie większej ilości metanu. Obserwacje optyczne odkryły też wysoką zawartość pyłów żelaznych i krzemianowych w chmurach egzoplanety.

Wyniki badań zostały opublikowane 27 marca w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics.

https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/pierwsza-bezposrednia-obserwacja-burzowej-atmosfery-egzoplanety-za-pomoca

https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1905/eso1905a.pdf
« Ostatnia zmiana: Marzec 27, 2019, 12:17 wysłana przez Slavin »