Vebb Teleskopu ekzoplanetə ilk hava proqnozunu verdi

Astronomlar SIMP 0136 üzərində qütb parıltısı aşkar etdilər Astronomlar, Süd Yolu Qalaktikasında bir ulduzun orbitində olmadan səyahət edən, planet ölçülü SIMP 0136 adlı obyektdə qütb parıltıları müşahidə ediblər. Bu avrora fəaliyyəti obyektin üst atmosferini qızdıraraq qum kimi buludlardan ibarət sabit bir təbəqə əmələ gətirir. Alimlər Ceyms Uebb Kosmik Teleskopu vasitəsilə SIMP 0136-nın havasını izləməyə nail olublar. Obyekt öz oxu ətrafında sürətlə fırlanaraq hər 2.4 saatda bir Yerin bir gününə bərabər dövrünü tamamlayır. Tədqiqat qrupu obyektin fırlanması zamanı parlaqlıqdakı kiçik dəyişiklikləri ölçərək, bu siqnalları temperatur, bulud və kimyəvi tərkib xəritələrinə çevirib. Onlar yuxarı təbəqədəki istilik və kimyəvi tərkiblə bağlı hava dəyişiklikləri, həmçinin qəribə dərəcədə vahid qalan buludların əlamətlərini aşkar ediblər.

Qoşqu Planet SIMP 0136-nın Tədqiqi

Tədqiqatın əsas müəllifi, Dublin Triniti Kollecindən Dr. Evert Nasedkin və həmkarları nəhəng bir planetə bənzəyən, lakin bir ulduzun orbitində olmayan yaxınlıqdakı qəhvəyi cırtdan olan SIMP 0136-ya diqqət yetiriblər. O, gənc və sürətlə fırlanan bir obyekt olduğu üçün atmosferi Günəş Sistemindən kənarda hava fizikası üçün ciddi bir sınaq meydanıdır. Qoşqu planetlər kimi bu cür obyektlər ulduzdan əks olunan günəş işığı əvəzinə özlərindəki qalıq istiliyi yayırlar. Bu təmiz parıltı onları spektroskopiya, yəni işığı rənglərə ayıraraq temperaturu və qazları oxumaq metodu üçün mükəmməl hədəfə çevirir.

Ceyms Uebb Teleskopu Ekzoplanetlərin Havasını Necə Oxuyur?

Uebb Teleskopunun yaxın infraqırmızı spektroqrafı (NIRSpec) parlaq hədəflər üçün nəzərdə tutulmuş "Bright Object Time Series" (BOTS) rejimində bir tam fırlanmanı qeydə alıb. Bu sistem, fırlanma zamanı obyektin üzərindəki xüsusiyyətlərin görünüşə gəlib-getməsi nəticəsində yaranan incə yanıb-sönmələri tutur. Uebb Teleskopunun orta infraqırmızı cihazı (MIRI) 5-dən 14 mikrona qədər olan aşağı qətnaməli zaman seriyaları əlavə edib. Bu diapazon metan və ammonyak xüsusiyyətləri ilə zəngin olub, atmosferin müxtəlif hündürlüklərini araşdırmağa imkan verir. Hər iki cihazın birləşdirilməsi qrupa dərin atmosferdən yuxarıdakı nazik təbəqələrə qədər dəyişiklikləri izləməyə imkan verib.

SIMP 0136 Üzərində Hava Proqnozu

SIMP 0136 stratosferində istilik inversiyası göstərir ki, burada temperatur düşmək əvəzinə yuxarı getdikcə yenidən artır. Bu inversiya əsas buludların bir neçə mində bir bar yuxarısında zirvəyə çatır və havanın hündürlüklə düz qaldığı haldan təxminən 250 Kelvin daha güclüdür ki, bu da spektrlərin tələb etdiyi bir əlamətdir. Dr. Nasedkin bildirib: "Bunlar bu günə qədər hər hansı bir Günəşdənkənar obyektin atmosferinin ən dəqiq ölçülərindən bəziləridir və atmosfer xüsusiyyətlərindəki dəyişikliklərin birbaşa ölçüldüyü ilk haldır." Tam bir fırlanma ərzində, yarımkürədə temperatur təxminən 5 Kelvin dəyişsə də, obyekt ümumilikdə 1500 Selsidən (2732 Farenheyt) yuxarı çox isti qalır. Metan və digər qazlar atmosferin müxtəlif təbəqələrini araşdırır, onların absorbsiya xüsusiyyətləri təzyiqdəki dəyişiklikləri göstərir. İşığın dalğa uzunluqları birbaşa fərqli atmosfer xüsusiyyətlərinə uyğun gəlir.

İstilik Mənbəyi kimi Qütb Parıltıları

Qütb parıltıları yuxarı atmosferin qızmasında təbii şübhəlidir, çünki maqnit sahəsi xətləri boyunca axan enerjili hissəciklər qazla toqquşaraq enerji boşaldır. Yupiterdə qlobal yuxarı atmosferin qızması qütb avroralarının enerjini planet boyunca yenidən paylaması ilə əlaqələndirilmişdir. SIMP 0136 özü də radio dalğa uzunluqlarında pulsasiya edir, bu da güclü maqnitlə idarə olunan cərəyanların qütb parıltıları və istilik yarada biləcəyinə dair dəlil olaraq həssas radio və spektroskopik ölçmələrlə aşkar edilmişdir. Yeni Uebb nəticələri bu mənzərəyə uyğun gəlir: inversiya metan xətlərinin yuxarı hava temperaturlarına ən həssas olduğu yerdə yerləşir və onun gücü fırlanma ilə dəyişir.

Niyə Qoşqu Planet Buludları Sabit Qalır?

Bu qızmar temperaturlarda SIMP 0136 üzərindəki buludlar su əsaslı deyil. Onlar dərinliklərdə qatılaşan, kimyəvi cəhətdən quma bənzəyən silikat dənələrdir. Spektrlər fotosferin bazası yaxınlığında ləkəli silikat bulud təbəqəsi tələb edir, lakin obyekt fırlandıqca bulud örtüyü əsasən sabit qalır. Bu sabitlik, L/T keçidi yaxınlığındakı yanıb-sönən parlaqlığın əsasən buludların hərəkətindən qaynaqlandığına dair köhnə fikrə ziddir. Burada temperatur quruluşu əsas işi görür, bulud xəritəsi isə demək olar ki, dəyişmir. Karbon qazı və hidrogen sulfid faza ilə bir qədər dəyişir və temperatur dəyişiklikləri ilə tərs mütənasibdir, bu da hərəkət etdikcə kimyəvi tərkibi təsir edən kiçik miqyaslı fırtınalara işarədir. Su, metan və karbon monoksid daxil olmaqla digər dominant molekullar bu dəqiqlikdə disk boyunca vahid görünür. Bu kimyəvi ipuçları vacibdir, çünki onlar obyektin necə formalaşdığını göstərən element nisbətlərini təyin edir. Əldə olunan karbon-oksigen nisbəti Günəş sisteminə yaxın, ümumi metal tərkibi isə yalnız yüngülcə zənginləşmişdir.

Qoşqu Planetlərin Əhəmiyyəti

Bu ilin əvvəlində aparılan müstəqil bir Uebb analizi SIMP 0136-nın dəyişkənliyini bir neçə təzyiq səviyyəsi və mexanizmləri ilə əlaqələndirərək, parlaqlıq dəyişikliklərinin tək bir təbəqədən qaynaqlanmadığını göstərmişdi. Yeni zaman-çözünürlüklü məlumatlar, dərinlik boyunca xüsusi spektral xüsusiyyətləri temperatur və kimyəvi dəyişikliklərlə əlaqələndirərək bu mənzərəni daha da dəqiqləşdirir. Sadəcə olaraq, bir neçə mexanizm eyni anda işləyir: dərin temperatur dəyişiklikləri obyektin ümumi parlaqlığını təyin edir, yuxarı, qütb parıltısı ilə qızdırılmış təbəqələr isə metan zolaqlarında nümunələr yaradır. Hava hərəkətdə olan fizikadır. SIMP 0136 kimi dünyalarda o, ekzotik materiallar, sürətli fırlanmalar və güclü maqnit sahələri ilə baş verir, lakin eyni əsas qaydalar tətbiq olunur: istilik hərəkət edir, qazlar qarışır, işıq isə hekayəni kodlaşdırır. Zaman-çözünürlüklü spektrlər bu hekayəni oxumaq üçün açardır. Uebb Teleskopu indi bir dünyanın dəqiqələr ərzində dəyişməsini izləyə və səbəb, nəticə və hündürlüyü temperaturu buludlardan və kimyadan ayırmağa kifayət edəcək dəqiqliklə izləyə bilir.

SIMP 0136 üçün Növbəti Addımlar

Yerdəki daha böyük teleskoplar oxşar obyektləri daha incə detallarla xəritələşdirəcək və qütb parıltılarını açıq şəkildə sübut edən ion sürətli parıltıları yoxlayacaq. Gələcək yaşanabilir planetlərə yönəlmiş kosmik missiyalar bu üsullardan daha kiçik, daha soyuq hədəflərdə küləkləri, buludları və istilik axınlarını oxumaq üçün istifadə edəcək. SIMP 0136 göstərir ki, bir ulduz olmasa belə, bir dünya öz istiliyi və maqnitizmi ilə canlı bir hava sistemi idarə edə bilər. Yuxarı hava parlayır, dərin hava nəfəs alır və planet ölçülü obyekt fırlandıqca buludlar sabit qalır. Tədqiqat "Astronomy & Astrophysics" jurnalında dərc edilib.

24 saat