Po raz pierwszy atmosfera super-Ziemi została przeanalizowana - ale nie planuj jej wakacji. Planeta jest zbyt blisko swojej gwiazdy (podlega temperaturze 3600 stopni Fahrenheita lub 2000 stopni Celsjusza) i ma atmosferę składającą się głównie z wodoru i helu, podobnie jak planety olbrzymów gazowych.
Wodór i hel to podstawowe elementy młodych układów słonecznych, ponieważ są to elementy tworzące młode gwiazdy. Zwykle małe planety z czasem tracą wodór i hel w kosmos, więc ich grawitacja jest dość niska; elementy świetlne ulatniają się z powodu promieniowania gwiazdy, która wypycha je z atmosfery. Giganty gazowe mogą utrzymywać te elementy ze względu na ich silną grawitację.
Czasami na małych planetach atmosferę helu lub wodoru zastępuje atmosfera wtórna, tak jak to miało miejsce na Ziemi. Nasza mieszanina azotu, tlenu i dwutlenku węgla pochodzi prawdopodobnie z procesów wewnętrznych (takich jak wulkanizm) i ewolucji roślin.
„Nie spodziewaliśmy się, że Planet 55 of Cancer e zachowa większość swojej pierwotnej atmosfery gazowej”, Ingo Waldman, naukowiec z University College London, który napisał rozprawę doktorską, powiedział Discovery News za pośrednictwem poczty elektronicznej. Waldman zauważył, że planeta jest jedyną znaną super-Ziemią o tak wysokiej temperaturze, ale astronomowie sądzili, że straci większość swojej atmosfery z powodu intensywnego promieniowania gwiazdy macierzystej. Dlaczego nie zawiera wodoru i helu, nie jest jasne. Astronomowie mają kilka wymiarów atmosfery planetarnej poza Układem Słonecznym, ale są to gazowe olbrzymy, które łatwiej dostrzec w teleskopach. Kiedy duża planeta przechodzi przed dyskiem gwiazdy, elementy znalezione w teleskopie zmieniają się nieznacznie. Uważa się, że ta zmiana reprezentuje atmosferę planety.
Zespół postanowił wypróbować tę metodę na mniejszej planecie, ale na orbicie jasnej gwiazdy, aby ułatwić odróżnienie atmosfery planety od elementów gwiazdy macierzystej. Silnym kandydatem do tej pracy jest kamera szerokokątna 3 (WFC3) Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, która została zainstalowana przez astronautów w 2009 r. I zwykle służy do śledzenia gwiazd lub powstawania galaktyk.
„Kamera WFC3 w Hubble jest bardzo czułym urządzeniem, pierwotnie nie przeznaczonym do obserwacji jasnych gwiazd, a urządzenie będzie trochę perederzhivat jak kamera twojego telefonu komórkowego, skierowana w stronę Słońca” - powiedział Waldman. „W 2012 r. Wprowadzono tryb skanowania w celu rozwiązania tego problemu. W istocie, teraz szybko przenosimy Hubble'a wzdłuż gwiazd i„ rozmazujemy ”widmo w całym detektorze, co rozwiązuje problem prześwietlenia, ale sprawia, że analiza danych jest bardzo skomplikowana.”
Dodatkowym problemem jest odległość 55 raków w pobliżu gwiazdy e. Obraca się wokół gwiazdy typu Słońca, która znajduje się zaledwie 40 lat świetlnych od Ziemi. Ponieważ gwiazda jest tak jasna, powiedział Waldman, prędkość skanowania powinna być znacznie szybsza niż poprzednio używana. Zespół zbadał sytuację i opracował metodę, która może wydobyć realny sygnał z danych, sygnał, który był wystarczająco silny, aby wykryć elementy w atmosferze małej planety. „Gdybyśmy mogli to zrobić za pomocą Hubble'a, jesteśmy bardzo pewni, że możemy znacznie poprawić pomiary za pomocą przyszłych instrumentów” - powiedział Waldman, wskazując na przyszły teleskop internetowy Jamesa Webba (JWST), Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) i PLAnetary Transits i Teleskopy gwiazd oscylacyjnych (PLATO) jako przykłady. „Te narzędzia nowej generacji sprawią, że pole spektroskopii egzoplanetarnej będzie szeroko otwarte i pozwoli nam zrozumieć, czego dzisiaj nawet nie możemy sobie wyobrazić. Innymi słowy, jesteśmy naprawdę bliscy przeniesienia nauki planetarnej z naszego Układu Słonecznego do Galaktyki”.
Waldman mówi, że naukowcy mają dwa przyszłe kierunki badań: spojrzeć na atmosfery super-Ziemi w szerszym znaczeniu, a także na obserwacje raka 55. Wydaje się, że w atmosferze występują cyjanowodór, ale aby to potwierdzić, potrzebny będzie teleskop , takich jak JWST, które można zaobserwować w zakresie dłuższych fal niż Hubble'a.
Badanie zostanie opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal i jest już dostępne z wyprzedzeniem na stronie publikacji Arxiv.
