Hipotetinė TYC 8998-760-1 vizualizacija b. (NASA egzoplanetų katalogas) Pasaulis, esantis už kiek daugiau nei 300 šviesmečių, pirmą kartą aptiko izotopų egzoplanetos atmosferoje.
Migloje aplink dujinę egzoplanetą, pavadintą TYC 8998-760-1 b astronomai aptiko anglies formą, žinomą kaip anglis-13. Šis atradimas rodo, kad egzoplaneta susiformavo toli nuo pagrindinės žvaigždės, šaltuose jos sistemos ruožuose už konkrečiossniego linija.
Pasak mokslininkų, šis atradimas suteikia mums naują būdą pažvelgti į menkai suprantamą planetos formavimosi procesą.
„Tikrai ypatinga, kad galime tai išmatuoti egzoplanetos atmosferoje, tokiu dideliu atstumu“, sakė astronomas Yapeng Zhang Leideno universitete Nyderlanduose.
TYC 8998-760-1 b, atrastas 2019 m., jau buvo gana ypatingas. Ji priklauso anitin reta egzoplanetų grupė– tuos, kuriuos galėjome pavaizduoti tiesiogiai.
Žvaigždės yra labai, labai ryškios, o planetos, palyginus, labai blyškios, todėl paprastai jas identifikuojame aptikdami jų poveikį žvaigždutei šeimininkei arba gravitaciniu būdu, arba šiek tiek pritemdydami žvaigždės šviesą, kai jos praeina iš priekio.
Šie metodai geriausiai tinka planetoms, kurios yra arti savo žvaigždžių, tačiau TYC 8998-760-1 b sukasi aplink savo žvaigždę gana dideliu atstumu – maždaug 160 astronominiai vienetai . Kalbant apie kontekstą, Plutonas skrieja aplink Saulę 40 astronominių vienetų atstumu.
Egzoplaneta taip pat yra čiurkšlė, kurios masė yra maždaug 14 kartų didesnė ir dvigubai didesnė už Jupiteris , o tai reiškia, kad jis yra gana ryškus ir atsispindi žvaigždžių šviesa. Tad Zhango vadovaujama tyrėjų komanda atidžiau pažvelgė, ar žvaigždės atspindima šviesa gali jiems ką nors pasakyti.
Konkrečiai, jie naudojo instrumentą, vadinamą spektrografu, skirtu integruoto lauko stebėjimams artimajame infraraudonajame spinduliuote (SINFONI) Europos pietinės observatorijos labai dideliame teleskope Čilėje. Šis prietaisas stebi šviesos spektrą; komanda ieškojo absorbcijos savybių.
Tai tamsios spektro linijos, atsirandančios, kai tam tikri šviesos bangos ilgiai yra sugeriami tam tikrų elementų. Tyrėjai nustatė, kad bangos ilgiai, kuriuos sugeria TYC 8998-760-1 b, atitinka anglies-13, greičiausiai daugiausia susietą su anglies monoksido dujomis.
Izotopai yra gana įdomūs. Jie visi yra to paties elemento formos, turinčios tą patį protonų ir elektronų skaičių, bet skirtingą neutronų skaičių.
Anglies-12, labiausiai paplitęs stabilus anglies izotopas, turi po šešis. Anglis-13 turi šešis protonus ir šešis elektronus, bet septynis neutronus. Tai svarbu, nes jų formavimosi būdai yra skirtingi ir jie skirtingai elgiasi priklausomai nuo aplinkos sąlygų.
TYC 8998-760-1 b tyrėjai tikėjosi tam tikro anglies kiekio. Anglies-13 kiekis, kurį jie rado egzoplanetos atmosferoje, buvo dvigubai didesnis nei tikėtasi. Komanda mano, kad tai gali mums kai ką pasakyti apie sąlygas, kuriomis susiformavo TYC 8998-760-1 b.
„Planeta yra daugiau nei šimtą penkiasdešimt kartų toliau nuo pagrindinės žvaigždės, nei mūsų Žemė yra nuo mūsų Saulės. paaiškino astrofizikas Paulas Mollière'as Maxo Plancko astronomijos instituto Vokietijoje.
„Esant tokiam dideliam atstumui, ledai tikriausiai susidarė su daugiau anglies-13, todėl šiandien planetos atmosferoje yra didesnė šio izotopo dalis.
Šis regionas būtų už anglies monoksido ribųsniego linija- atstumas nuo žvaigždės, už kurio anglies monoksidas kondensuojasi ir užšąla iš dujų į ledą (skirtingos dujos turi skirtingas sniego linijas).
Bet kurios egzoplanetos, susidarančios taip toli nuo žvaigždės šilumos, apimtų šiuos anglies monoksido ledus. Tyrėjai teigė, kad žinomos Saulės sistemos planetos yra arčiau nei šis atstumas nuo Saulės, todėl jos nesusidarytų su tiek anglies monoksido, kiek TYC 8998-760-1 b.
Mes turime analogišką reiškinį čia, Saulės sistemoje, kai Neptūnas ir Uranas yra turtingesni deuterio, vandenilio izotopo, turinčio vieną protoną ir vieną neutroną (normalus vandenilis turi tik protoną), nei Jupiteris. Tai siejama su planetos formavimusi už vandens sniego linijos.
Izotopų atmosferoje aptikti daugeliui egzoplanetų dar nepavyks, tačiau mūsų teleskopams vis tobulėjant, tai gali būti nauja priemonė egzoplanetų formavimuisi tirti, sakė mokslininkai.
„Tikimės, kad ateityje izotopai padės tiksliai suprasti, kaip, kur ir kada susidaro planetos“, said astronomer Ignas Snellen Leideno universiteto. 'Šis rezultatas yra tik pradžia.'
Tyrimas buvo paskelbtas m Gamta .