Selle kaugeima eksoplaneedi atmosfääri kõige üksikasjalikum ülevaade on paljastanud veeauru ja süsinikmonooksiidi segu, mis katab maailma Jupiteri suuruse kümme korda suuremaks, umbes 130 valgusaasta kaugusel Maast. Nagu Jupiteril, pole sellel tahket pinda ja selle temperatuur on üle tuhande kraadi. Lisaks ei tuvastatud atmosfääris märguande metaanisignaale. Kuid see päikesesüsteem pakub endiselt suurt huvi, kuna sama tähe ümber tiirlevad veel kolm hiiglaslikku maailma ja teadlaste sõnul aitab selle süsteemi uurimine lahendada mitte ainult moodustamise saladusi, vaid ka seda, kuidas moodustus meie enda päikesesüsteem.
Vaatlused tehti Keck II teleskoobis Hawaiil, kasutades infrapuna kujutise spektrograafi nimega OSIRIS, mis suutis paljastada konkreetsete molekulide keemilised sõrmejäljed.
"See on ekstrasolaarse planeedi kõige teravam spekter," ütles dr Bruce Macintosh Lawrence Livermore'i riiklikust laborist. See näitab planeedisüsteemi otsepildistamise võimet. Just nende uute tähelepanekute pakutav oivaline resolutsioon on võimaldanud meil tõesti planeedi moodustumist proovile panna. ”
"Selle detailsusastmega," ütles kaasautor Travis Barman Lowelli observatooriumist, "saame võrrelda süsiniku kogust atmosfääris oleva hapniku kogusega ja see keemiline segu annab vihjeid sellele, kuidas moodustus planeedisüsteem . ”
Tähe ümber olevad planeedid, mida tuntakse kui HR 8799, kaaluvad Jupiteri massist 5–10-kordselt ja hõõguvad infrapunakiirguses nende tekke kuumuse käes. Uurimisrühm ütleb, et nende tähelepanekute kohaselt loodi päikesesüsteem sarnaselt meie omaga - gaasihiiglased moodustasid oma tähetähest kaugel ja lähemal asuvad väiksemad kivised planeedid. Maa-taolisi kiviseid planeete pole aga veel avastatud. selles süsteemis.
"Tulemuste põhjal on HR 8799 süsteem sarnane suurenenud päikesesüsteemiga," ütles Kanada Toronto ülikooli astronoom Quinn Kanopacky. „Kui tahked tuumad olid piisavalt suureks kasvanud, meelitas nende gravitatsioon kiiresti ümbritsevat gaasi, et neist saaks massiivsed planeedid, mida me täna näeme. Kuna see gaas oli kaotanud osa oma hapnikust, satub planeet vähem hapnikku ja vähem vett, kui see oleks tekkinud gravitatsioonilise ebastabiilsuse tõttu. "
Planeedi moodustumisel on kaks juhtivat mudelit: tuuma akretsioon ja gravitatsiooniline ebastabiilsus. Tähtede moodustumisel ümbritseb neid planeeti moodustav ketas. Tuuma akrimineerimisel moodustuvad planeedid järk-järgult, kui tahked tuumad kasvavad aeglaselt piisavalt suureks, et hakata kettalt gaasi hankima, samas kui gravitatsioonilise ebastabiilsuse mudelis moodustuvad planeedid peaaegu kohe, kui ketas ise kokku kukub.
Sellised omadused nagu planeedi atmosfääri koostis on vihjeid sellele, kuidas planeet kujunes, ja sel juhul näib, et tuumakompositsioon võidab. Kuigi leidus tõendeid veeauru kohta, on see signaal nõrgem, kui võiks eeldada, kui planeet jagaks oma algtähe koostist. Selle asemel on planeedil kõrge süsiniku ja hapniku suhe - selle moodustumise sõrmejälg kümnete miljonite aastate taguses gaasilises kettaosas. Kui gaas aja jooksul jahtus, moodustusid vesijää terad, kahandades järelejäänud hapniku gaasi. Seejärel algas planeedi moodustumine, kui jää ja tahked ained kogunesid planetaarsüdamikesse.
"Kui tahked tuumad olid piisavalt suureks kasvanud, meelitas nende gravitatsioon kiiresti ümbritsevat gaasi, et neist saaks massiivsed planeedid, mida me täna näeme," ütles Konopacky. "Kuna see gaas oli kaotanud osa oma hapnikust, satub planeet vähem hapnikku ja vähem vett, kui see oleks tekkinud gravitatsioonilise ebastabiilsuse tõttu."
"Selle kvaliteediga spektriteave ei anna mitte ainult vihjeid HR8799 planeetide moodustumise kohta, vaid annab ka juhiseid, mida on vaja eksoplaneetide atmosfääri ja nende varajase arengu teoreetilise mõistmise parandamiseks," ütles Barman. "Selle töö ajastus ei saanud olla parem, kuna tegemist on uute instrumentide kontseptsiooniga, mis kujutavad veel kümneid eksoplaneete, mis tiirlevad teiste tähtede ümber ja mida saame uurida sama detailselt."
See süsteem oli uuringu raames ka projekti 1640 kaugluurepildi osana. Allpool olev video selgitab lähemalt:
Allikas: Kecki observatoorium
