Mưa sắt có thể rơi trên Exoplanet nóng bỏng này, nơi nhiệt độ đạt hơn 4.000 độ
Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã làm sáng tỏ một hành tinh ngoại cực đoan nằm cách Trái đất khoảng 640 năm ánh sáng mà họ tin rằng có thể mưa sắt, theo một nghiên cứu.
Hành tinh này được gọi là WASP-76b, thuộc một loại hành tinh khổng lồ gọi là "Sao Mộc cực nóng", khá giống với bất kỳ thứ gì trong hệ mặt trời của chúng ta. Những hành tinh này lớn, khí và quỹ đạo rất gần với các ngôi sao chủ của chúng.
"WASP-76b có khối lượng nhỏ hơn một chút so với sao Mộc, hành tinh lớn nhất của hệ mặt trời, nhưng gần như là một nhân tố có kích thước lớn hơn hai", María Rosa Zapatero Osorio, một tác giả của nghiên cứu tự nhiên mới nhất từ Trung tâm nghiên cứu thiên nhiên mới nhất từ Trung tâm nghiên cứu thiên nhiên , Tây Ban Nha, Tây Ban Nha, nói với Newsweek . "Quỹ đạo của WASP-76b quanh ngôi sao mẹ của nó rất chặt chẽ, tức là kích thước quỹ đạo nhỏ hơn 10 lần so với quỹ đạo của Sao Thủy, hành tinh gần mặt trời nhất và 'một năm' trên WASP-76b tương đương với 1,8 ngày mặt đất. "
ĐỌC THÊM
Exoplanet là 'Ứng cử viên triển vọng nhất từ trước đến nay' với Harbor Life: Các nhà khoa học
Giống như các sao Mộc nóng bỏng khác, hành tinh này bị "khóa chặt", nghĩa là một bên luôn phải đối mặt với ngôi sao của nó, trong khi bên kia luôn quay lưng đi.
Kết quả là, nhiệt độ ở phía ban ngày đang thiêu đốt, đạt tới hơn 2.400 C (hơn 4350 F) xông hơi đủ để làm bay hơi các kim loại như sắt, sau đó bay hơi vào khí quyển. Trong khi đó, ở phía ban đêm, nơi có bóng tối vĩnh cửu, nhiệt độ thấp hơn nhiều, lơ lửng khoảng 1.500 C.
Trong nghiên cứu mới nhất, Osorio và các đồng nghiệp đã quan sát hành tinh này bằng thiết bị ESPRESSO trên Kính viễn vọng rất lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO) ở Chile.
Dữ liệu thu thập được chỉ ra rằng hơi sắt có rất nhiều trong bầu khí quyển ở phía ngày nóng của hành tinh. Và một phần hơi sắt này được chuyển sang phía đêm bởi những cơn gió mạnh được điều khiển bởi sự chênh lệch nhiệt độ rất lớn ở cả hai phía, nơi nó có khả năng tạo ra "mưa sắt".
"Lần đầu tiên, chúng tôi có bằng chứng về hóa học khác nhau diễn ra trong bầu khí quyển ngày và đêm của một hành tinh khổng lồ", Osorio nói. "Mặt nóng của WASP-76b, đó là phần luôn nhận được nhiệt từ ngôi sao mẹ mẹ có hơi sắt. Đồng thời, hành tinh đang quay và có gió mạnh trong khí quyển."
"Kết quả là, hơi sắt di chuyển từ phía nóng đến bầu không khí lạnh. Nhiệt độ giảm rất lớn, có thể cao hơn 1.000 Kelvin. Ở nhiệt độ thấp, sắt ngưng tụ thành các loài khác, một trong số đó là sắt lỏng", cô nói nói. "Đây là cách chúng tôi nghĩ rằng 'mưa sắt' đang xảy ra trong bầu khí quyển của WASP-76b."
Theo Osorio, đây là "bằng chứng rõ ràng" đầu tiên về hiện tượng này có thể xảy ra trên một hành tinh ngoại, mặc dù các nhà khoa học đã dự đoán rằng nó diễn ra trên các thế giới rộng lớn, nóng bỏng khác tương tự WASP-76b.
Christiane Helling, một nhà thiên văn học của Viện nghiên cứu vũ trụ Hà Lan (SRON) và Giám đốc Trung tâm Khoa học ngoại hành tinh tại Đại học St. Andrew, Vương quốc Anh, người không tham gia vào nghiên cứu tự nhiên đã mô tả nghiên cứu này là một "cuộc điều tra rất kỹ lưỡng dữ liệu độ phân giải cao từ thiết bị ESPRESSO. "
"Kết luận chính của nghiên cứu này là sự phong phú của sắt nguyên tử thay đổi từ ngày sang đêm của hành tinh, đó là một dấu hiệu mạnh mẽ cho một hệ thống gió toàn cầu trên hành tinh này", cô nói với Newsweek .
"Bây giờ người ta hiểu rằng đêm trên sao Mộc cực nóng rất lạnh đến nỗi các đám mây có thể ngưng tụ từ khí rất giàu hóa học của các hành tinh khí khổng lồ như vậy. Chúng tôi biết rằng từ WASP-18b và HAT-P-7b, ví dụ như là anh em Jupiter cực nóng của WASP-76b, "cô nói. "Dựa trên các mô phỏng hình thành đám mây của riêng chúng tôi, chúng tôi đã chứng minh rằng ban đêm của WASP-18b và HAT-P-7b được bao phủ bởi các đám mây, trong khi phía ban ngày không có mây vì quá nóng."
Tuy nhiên, Helling cảnh báo rằng cần có thêm bằng chứng để sao lưu tuyên bố rằng hành tinh này có mưa làm từ những giọt sắt.
"Hạt mây trên các ngoại hành tinh đã được chứng minh là bao gồm một hỗn hợp các khoáng chất do hậu quả của sự phong phú hóa học to lớn của các bầu khí quyển này", cô nói. "Các khoáng chất như vậy khóa các nguyên tố như magiê, silicat, oxy, titan, et cetera và rất nhiều sắt. Do đó, tôi sẽ xem xét kết luận rằng WASP-76b có mưa làm từ những giọt sắt hơi sớm và sẽ rất hạnh phúc để áp dụng mô hình đám mây động, chi tiết của chúng tôi vào nghiên cứu WASP-76b để hiểu rõ hơn. "
WASP-76b
Hình minh họa này cho thấy hình ảnh ban đêm của exoplanet WASP-76b.
ESO / M. KORNMESSER
Các kết quả mới nhất có thể có một số hàm ý cho sự hiểu biết của chúng ta về các loại hành tinh này, các tác giả của nghiên cứu Tự nhiên cho biết.
"Chúng ta có thể bắt đầu hiểu các tính chất của các hành tinh bị thổi phồng này, trong đó chúng ta không có bất kỳ ví dụ nào trong hệ mặt trời của chúng ta", Osorio nói. "Các câu hỏi mở là cách chúng hình thành ở đâu và chúng phát triển như thế nào. Nghiên cứu về khí quyển của chúng Nhiệt độ, thành phần hóa học, et cetera trộm có thể rất quan trọng để đánh giá những câu hỏi này."
Đối với Helling, các kết quả mà Giả sử họ có thể được xác minh bởi các nhà nghiên cứu khác, cung cấp "bằng chứng quan sát" rằng sắt nguyên tử có trong Sao Mộc cực nóng, và sự phong phú của nó thay đổi trên các thế giới cực đoan này. Điều này rất quan trọng, cô lưu ý, vì nó là bằng chứng nữa cho thấy những hành tinh khí khổng lồ này có "bầu khí quyển rất năng động".
Hơn nữa, "phát hiện quan sát này chứng tỏ rằng sự hiểu biết của chúng ta về những bầu khí quyển này đã tiến đến một mức độ mà các mô hình của chúng ta có thể đưa ra dự đoán đáng tin cậy", cô nói. "Sự hiện diện của sắt nguyên tử trong Sao Mộc cực nóng đã được dự đoán cho WASP-18b và thấy nó được đo cho anh chị em WASP-76b của nó là một điều đáng kinh ngạc."
Những phát hiện mới nhất thu được từ các quan sát khoa học đầu tiên của ESPRESSO được thực hiện vào tháng 9 năm 2018. Công cụ này có tên viết tắt là "Echelle SPectrograph cho Rocky Exoplanets và Stable Spectroscopic Observations" ban đầu được thiết kế để xác định các hành tinh giống Trái đất quanh các ngôi sao như mặt trời của chúng ta. Tuy nhiên, các nhà khoa học nhận thấy rằng nó cũng có thể giúp cung cấp cái nhìn sâu sắc về khí hậu của các ngoại hành tinh cực đoan nhất.
"Chúng tôi sớm nhận ra rằng khả năng thu thập đáng chú ý của VLT và tính ổn định cực cao của ESPRESSO đã biến nó thành một cỗ máy chính để nghiên cứu khí quyển ngoại hành tinh", Pedro Figueira, một tác giả khác của nghiên cứu từ ESO ở Chile, cho biết trong một tuyên bố.
VLT là một trong những đài quan sát thiên văn ánh sáng nhìn thấy tiên tiến nhất thế giới, nằm ở sa mạc Atacama của Chile. Nó bao gồm bốn Kính thiên văn Đơn vị với gương chính có đường kính hơn tám mét [26 feet].
Hành tinh này được gọi là WASP-76b, thuộc một loại hành tinh khổng lồ gọi là "Sao Mộc cực nóng", khá giống với bất kỳ thứ gì trong hệ mặt trời của chúng ta. Những hành tinh này lớn, khí và quỹ đạo rất gần với các ngôi sao chủ của chúng.
"WASP-76b có khối lượng nhỏ hơn một chút so với sao Mộc, hành tinh lớn nhất của hệ mặt trời, nhưng gần như là một nhân tố có kích thước lớn hơn hai", María Rosa Zapatero Osorio, một tác giả của nghiên cứu tự nhiên mới nhất từ Trung tâm nghiên cứu thiên nhiên mới nhất từ Trung tâm nghiên cứu thiên nhiên , Tây Ban Nha, Tây Ban Nha, nói với Newsweek . "Quỹ đạo của WASP-76b quanh ngôi sao mẹ của nó rất chặt chẽ, tức là kích thước quỹ đạo nhỏ hơn 10 lần so với quỹ đạo của Sao Thủy, hành tinh gần mặt trời nhất và 'một năm' trên WASP-76b tương đương với 1,8 ngày mặt đất. "
ĐỌC THÊM
Exoplanet là 'Ứng cử viên triển vọng nhất từ trước đến nay' với Harbor Life: Các nhà khoa học
Giống như các sao Mộc nóng bỏng khác, hành tinh này bị "khóa chặt", nghĩa là một bên luôn phải đối mặt với ngôi sao của nó, trong khi bên kia luôn quay lưng đi.
Kết quả là, nhiệt độ ở phía ban ngày đang thiêu đốt, đạt tới hơn 2.400 C (hơn 4350 F) xông hơi đủ để làm bay hơi các kim loại như sắt, sau đó bay hơi vào khí quyển. Trong khi đó, ở phía ban đêm, nơi có bóng tối vĩnh cửu, nhiệt độ thấp hơn nhiều, lơ lửng khoảng 1.500 C.
Trong nghiên cứu mới nhất, Osorio và các đồng nghiệp đã quan sát hành tinh này bằng thiết bị ESPRESSO trên Kính viễn vọng rất lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO) ở Chile.
Dữ liệu thu thập được chỉ ra rằng hơi sắt có rất nhiều trong bầu khí quyển ở phía ngày nóng của hành tinh. Và một phần hơi sắt này được chuyển sang phía đêm bởi những cơn gió mạnh được điều khiển bởi sự chênh lệch nhiệt độ rất lớn ở cả hai phía, nơi nó có khả năng tạo ra "mưa sắt".
"Lần đầu tiên, chúng tôi có bằng chứng về hóa học khác nhau diễn ra trong bầu khí quyển ngày và đêm của một hành tinh khổng lồ", Osorio nói. "Mặt nóng của WASP-76b, đó là phần luôn nhận được nhiệt từ ngôi sao mẹ mẹ có hơi sắt. Đồng thời, hành tinh đang quay và có gió mạnh trong khí quyển."
"Kết quả là, hơi sắt di chuyển từ phía nóng đến bầu không khí lạnh. Nhiệt độ giảm rất lớn, có thể cao hơn 1.000 Kelvin. Ở nhiệt độ thấp, sắt ngưng tụ thành các loài khác, một trong số đó là sắt lỏng", cô nói nói. "Đây là cách chúng tôi nghĩ rằng 'mưa sắt' đang xảy ra trong bầu khí quyển của WASP-76b."
Theo Osorio, đây là "bằng chứng rõ ràng" đầu tiên về hiện tượng này có thể xảy ra trên một hành tinh ngoại, mặc dù các nhà khoa học đã dự đoán rằng nó diễn ra trên các thế giới rộng lớn, nóng bỏng khác tương tự WASP-76b.
Christiane Helling, một nhà thiên văn học của Viện nghiên cứu vũ trụ Hà Lan (SRON) và Giám đốc Trung tâm Khoa học ngoại hành tinh tại Đại học St. Andrew, Vương quốc Anh, người không tham gia vào nghiên cứu tự nhiên đã mô tả nghiên cứu này là một "cuộc điều tra rất kỹ lưỡng dữ liệu độ phân giải cao từ thiết bị ESPRESSO. "
"Kết luận chính của nghiên cứu này là sự phong phú của sắt nguyên tử thay đổi từ ngày sang đêm của hành tinh, đó là một dấu hiệu mạnh mẽ cho một hệ thống gió toàn cầu trên hành tinh này", cô nói với Newsweek .
"Bây giờ người ta hiểu rằng đêm trên sao Mộc cực nóng rất lạnh đến nỗi các đám mây có thể ngưng tụ từ khí rất giàu hóa học của các hành tinh khí khổng lồ như vậy. Chúng tôi biết rằng từ WASP-18b và HAT-P-7b, ví dụ như là anh em Jupiter cực nóng của WASP-76b, "cô nói. "Dựa trên các mô phỏng hình thành đám mây của riêng chúng tôi, chúng tôi đã chứng minh rằng ban đêm của WASP-18b và HAT-P-7b được bao phủ bởi các đám mây, trong khi phía ban ngày không có mây vì quá nóng."
Tuy nhiên, Helling cảnh báo rằng cần có thêm bằng chứng để sao lưu tuyên bố rằng hành tinh này có mưa làm từ những giọt sắt.
"Hạt mây trên các ngoại hành tinh đã được chứng minh là bao gồm một hỗn hợp các khoáng chất do hậu quả của sự phong phú hóa học to lớn của các bầu khí quyển này", cô nói. "Các khoáng chất như vậy khóa các nguyên tố như magiê, silicat, oxy, titan, et cetera và rất nhiều sắt. Do đó, tôi sẽ xem xét kết luận rằng WASP-76b có mưa làm từ những giọt sắt hơi sớm và sẽ rất hạnh phúc để áp dụng mô hình đám mây động, chi tiết của chúng tôi vào nghiên cứu WASP-76b để hiểu rõ hơn. "
WASP-76b
Hình minh họa này cho thấy hình ảnh ban đêm của exoplanet WASP-76b.
ESO / M. KORNMESSER
Các kết quả mới nhất có thể có một số hàm ý cho sự hiểu biết của chúng ta về các loại hành tinh này, các tác giả của nghiên cứu Tự nhiên cho biết.
"Chúng ta có thể bắt đầu hiểu các tính chất của các hành tinh bị thổi phồng này, trong đó chúng ta không có bất kỳ ví dụ nào trong hệ mặt trời của chúng ta", Osorio nói. "Các câu hỏi mở là cách chúng hình thành ở đâu và chúng phát triển như thế nào. Nghiên cứu về khí quyển của chúng Nhiệt độ, thành phần hóa học, et cetera trộm có thể rất quan trọng để đánh giá những câu hỏi này."
Đối với Helling, các kết quả mà Giả sử họ có thể được xác minh bởi các nhà nghiên cứu khác, cung cấp "bằng chứng quan sát" rằng sắt nguyên tử có trong Sao Mộc cực nóng, và sự phong phú của nó thay đổi trên các thế giới cực đoan này. Điều này rất quan trọng, cô lưu ý, vì nó là bằng chứng nữa cho thấy những hành tinh khí khổng lồ này có "bầu khí quyển rất năng động".
Hơn nữa, "phát hiện quan sát này chứng tỏ rằng sự hiểu biết của chúng ta về những bầu khí quyển này đã tiến đến một mức độ mà các mô hình của chúng ta có thể đưa ra dự đoán đáng tin cậy", cô nói. "Sự hiện diện của sắt nguyên tử trong Sao Mộc cực nóng đã được dự đoán cho WASP-18b và thấy nó được đo cho anh chị em WASP-76b của nó là một điều đáng kinh ngạc."
Những phát hiện mới nhất thu được từ các quan sát khoa học đầu tiên của ESPRESSO được thực hiện vào tháng 9 năm 2018. Công cụ này có tên viết tắt là "Echelle SPectrograph cho Rocky Exoplanets và Stable Spectroscopic Observations" ban đầu được thiết kế để xác định các hành tinh giống Trái đất quanh các ngôi sao như mặt trời của chúng ta. Tuy nhiên, các nhà khoa học nhận thấy rằng nó cũng có thể giúp cung cấp cái nhìn sâu sắc về khí hậu của các ngoại hành tinh cực đoan nhất.
"Chúng tôi sớm nhận ra rằng khả năng thu thập đáng chú ý của VLT và tính ổn định cực cao của ESPRESSO đã biến nó thành một cỗ máy chính để nghiên cứu khí quyển ngoại hành tinh", Pedro Figueira, một tác giả khác của nghiên cứu từ ESO ở Chile, cho biết trong một tuyên bố.
VLT là một trong những đài quan sát thiên văn ánh sáng nhìn thấy tiên tiến nhất thế giới, nằm ở sa mạc Atacama của Chile. Nó bao gồm bốn Kính thiên văn Đơn vị với gương chính có đường kính hơn tám mét [26 feet].
Nhận xét
Đăng nhận xét