lauantai 8. huhtikuuta 2017

Vesihöyryilmakehä Gliese 1132b:llä

Eksoplaneettoja havaitaan ja löydetään hyvin
usein ylikulkumenetelmällä. Menetelmässä
havaitaan tähden kirkkautta ja sen
himmeneminen kertoo planeetan menneen
tähden ja meidän näkölinjalle. Menetelmä
on hyvin yksinkertainen ja mahdollistaa myös
harrastajien tehdä eksoplaneettojalöytöjä tai -havaintoja.

Kuva ESO/L. Calçada.
Tutkijat[1] ovat havainneet kuumasta vesihöyrystä koostuvan ilmakehän eksoplaneetalta Gliese 1132b:ltä. Tähti ja sen planeetta sijaitsevat 39 valovuoden etäisyydellä Purjeen tähdistössä. Havainto on sikäli merkittävä, että tämä oli ensimmäinen kerta kun ilmakehä havaittiin Maan kaltaisella planeetalla. Itse tähti on pienimassainen punainen kääpiötähti[2], jollaiset ovat yleisiä ja hyvin usein niitä kiertää Maan kaltaisia planeettoja.

Planeetan säde[3] on noin 1,4×RÅ, massa 1,6×MÅ ja lämpötila noin 370 °C. Tällaisissa olosuhteissa vesi on höyryä. Ilmakehä havaittiin olevan suurempi infrapunaisen aallonpituudella tehdyissä havainnoissa kuin muilla havaituilla aallonpituuksilla[4][5]. Yllättävä havainto selittyy sillä, että vesihöyry imee itseensä infrapunaisen säteilyn ja peittymishavainnoissa se näyttäytyy suurempana kuin ilmakehän läpäisevillä aallonpituuksilla.

Havainto on lajissaan merkittävä myös sen vuoksi, että aikaisemmin ilmakehähavaintoa on tehty vain planeetoilta, joiden massa on vähintään yhdeksänkertainen maapalloon verrattuna. Myös Jupiterin kaltaisilla jättiläisillä on usein havaittu olevan ilmakehä.

Huomautukset

[1] Tutkimusryhmää johti astronomi John Southworth Keelen yliopistosta (Iso-Britannia). Tutkimus julkaistiin The Astronomical Journal -tiedejulkaisussa 31.3.2017. Tutkimusryhmään kuuluivat Southwowrth’in lisäksi Luigi ManciniNikku MadhusudhanPaul MollièreSimona Ciceri, ja Thomas Henning.

[2] Tähden säde on 0,255×R, tähden spektriluokka on M3.5D

[3] Tutkimuksessa selvisi, että planeetan kivipinnan säde on 1,375×RÅ ja ilmakehän säde 1,43×RÅ. Kiertoaika tähden ympäri on noin 1,6 vuorokautta ja radan etäisyys tähdestä on noin 1,4 miljoonaa km. Lyhyestä etäisyydestä johtuen planeettaan kohdistuu 19-kertainen säteilyvoimakkuus Maapalloon verrattuna.

[4] Havaittuja aallonpituuksia oli kaikkiaan seitsemän näkyvän valon ja infrapunaisen valon aallonpituuksilla.

 [5] Havainnot tehtiin ESOn 2,2 metrin MPG-teleskoopilla, joka sijaitsee Chilessä.


Kuva ESO/L. Calçada