Пятница, 29.03.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Энергетик Фортов выиграл выборы президента РАН у нобелевского лауреата
31.05.2013 00:10 Давность: 11 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 5729

Атмосфера GJ 1214 b: все-таки из водяного пара?



Сравнение глубины транзитов суперземли GJ 1214 b в голубых и красных лучах привело ученых к выводу, что ее атмосфера состоит из водяного пара, а не из водорода и гелия.


Владислава Ананьева

Транзитная суперземля у красного карлика GJ 1214 была открыта в 2009 году наземным транзитным обзором MEarth. Данные о массе и радиусе этой планеты несколько раз уточнялись; в настоящий момент считается, что ее масса равна 6.2 ± 0.9 земных масс, радиус – 2.74 ± 0.06 земных радиусов, что приводит к средней плотности 1.6 ± 0.6 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0.0148 а.е. (2.2 млн. км) и делает один оборот за 1.5804 земных суток. В зависимости от альбедо ее эффективная температура оценивается от 575 ± 14К (при нулевом альбедо) до 406 ± 11К при альбедо, равном 0.75 (альбедо Венеры).

Данной средней плотности может отвечать разный химический состав. GJ 1214 b может быть мини-нептуном с протяженной водородно-гелиевой атмосферой, а может оказаться океанидой с преобладанием водяного льда. Для выяснения состава GJ 1214 b мало знать ее размеры и массу, нужно еще как-то выяснить химический состав ее атмосферы. В случае транзитных планет это делается методом трансмиссионной спектроскопии, т.е. изучении зависимости глубины транзитов от длины волны. 

Спектральные исследования GJ 1214 b проводились неоднократно разными авторами и на различных инструментах. Почти сразу же была исключена лишенная облаков водородно-гелиевая атмосфера с солнечным химическим составом – модели предсказывали для нее спектральные особенности, которые достоверно не были обнаружены в спектре GJ 1214 b. В настоящий момент друг с другом конкурируют две достаточно проработанные гипотезы: атмосфера из водяного пара и водородно-гелиевая атмосфера с непрозрачной высотной дымкой, сложенной из сложных органических соединений вроде толиновой дымки в атмосфере Титана.

Зависимость отношения радиуса планеты GJ 1214 b к радиусу звезды для разных длин волн. Зеленой линией показана эта же зависимость в случае безоблачной водородно-гелиевой атмосферы солнечного состава, красной линией - водородно-гелиевая атмосфера с непрозрачной высотной дымкой, синей линией – атмосфера из водяного пара.

Чтобы поставить точку в давнем споре, группа канадских и голландских астрономов сравнила глубину транзитов планеты GJ 1214 b в синих лучах (спектральная полоса B) и красных лучах (спектральная полоса R). Ученые исходили из того, что в протяженной водородной атмосфере должно сильнее проявляться рэлеевское рассеяние света родительской звезды, нежели в случае гораздо более компактной атмосферы из водяного пара. Глубина транзитов в полосе B была измерена с помощью спектрографа FORS на Очень большом телескопе (VLT), глубина транзитов в полосе R – сразу на двух инструментах: на телескопе им. Уильяма Гершеля (WHT) и телескопе им. Исаака Ньютона (INT).

Что же оказалось?
Отношение радиусов планеты и звезды в синих лучах составило 0.1162 ± 0.0017, а в красных лучах - 0.1180 ± 0.0009 (на WHT) и 0.1174 ± 0.0017 (на INT). Иначе говоря, никакого увеличения эффективного радиуса планеты в синих лучах, вызванного рэлеевским рассеянием света, не обнаружено. Авторы исследования считают, что это весомый аргумент в пользу воднопарового состава атмосферы GJ 1214 b.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1305.5544.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Астроклимат

совокупность атмосферных факторов, ухудшающих качество изображения, полученного с помощью телескопа. Астроклиматом занимается соответствующий раздел науки, который имеет аналогичное название. В отсутствие атмосферы телескоп может... [далее]

Rambler's Top100