Super-Pământul 55 Cancri e (numit Janssen) este oarecum faimos, așa cum merge exoplaneta. Descoperită inițial în 2004, această lume a fost una dintre puținele a căror descoperire a precedat-o Kepler misiune. Până în 2016, a fost și primul exoplanet care și-a caracterizat cu succes atmosfera. De-a lungul anilor, au fost efectuate mai multe studii pe această planetă care au relevat câteva lucruri destul de interesante despre compoziția și structura sa.
De exemplu, oamenii de știință au crezut la un moment dat că 55 Cancri e o „planetă cu diamante”, în timp ce lucrări mai recente bazate pe date din Telescopul spațial Spitzer a concluzionat că suprafața sa era acoperită în lacuri de lavă fierbinte. Cu toate acestea, un nou studiu realizat de oamenii de știință de la Laboratorul de Propulsie Jet de la NASA indică faptul că, în ciuda căldurii sale intense de suprafață, 55 Cancri au o atmosferă comparabilă cu cea a Pământului, doar cu mult mai cald!
Studiul, intitulat „Un caz pentru o atmosferă pe Super-Earth 55 Cancri e”, a apărut recent în Jurnalul Astrofizic. Condusă de Isabel Angelo (o fizică majoră cu UC Berkeley) cu asistența Renyu Hu - astronom și Hubble Fellow cu JPL și Caltech - perechea a realizat o analiză mai detaliată a Spitzer date pentru a determina probabilitatea și compoziția unei atmosfere în jur de 55 Cancri e.
Studii anterioare ale planetei au remarcat faptul că acest super-Pământ (care este de două ori mai mare decât planeta noastră), orbitează foarte aproape de steaua sa. Drept urmare, are o perioadă orbitală foarte scurtă de aproximativ 17 ore și 40 de minute și este blocată în ordine (cu o parte orientată constant spre stea). În perioada iunie-iulie 2013, Spitzer a observat 55 Cancri e și a obținut date de temperatură folosind camera specială cu infraroșu.
Inițial, datele despre temperatură au fost considerate a fi un indiciu că există depuneri mari de lavă la suprafață. Cu toate acestea, după reanalizarea acestor date și combinarea acestora cu un nou model dezvoltat anterior de Hu, echipa a început să se îndoiască de această explicație. Conform descoperirilor lor, planeta trebuie să aibă o atmosferă groasă, întrucât lacurile de lavă expuse spațiului ar crea pete de temperaturi ridicate.
Ba mai mult, ei au remarcat, de asemenea, că diferențele de temperatură între zi și noapte nu erau la fel de semnificative cum s-a crezut anterior - un alt indiciu al unei atmosfere. Comparând schimbările din luminozitatea planetei cu modelele cu fluxuri de energie, echipa a ajuns la concluzia că o atmosferă cu materiale volatile a fost cea mai bună explicație pentru temperaturile ridicate. După cum a explicat Renyu Hu într-o declarație de presă recentă a NASA:
„Dacă există lavă pe această planetă, ar trebui să acopere întreaga suprafață. Dar lavă ar fi ascunsă din vederea noastră de atmosfera groasă. Oamenii de știință au dezbătut dacă această planetă are o atmosferă precum Pământul și Venus, sau doar un nucleu stâncos și fără atmosferă, precum Mercur. Cazul pentru o atmosferă este acum mai puternic ca niciodată. ”
Folosind modelul îmbunătățit de Hu al modului în care căldura ar curge pe întreaga planetă și s-ar radia înapoi în spațiu, au descoperit că temperaturile din partea zilei ar fi în medie de aproximativ 2573 K (2.300 ° C; 4.200 ° F). Între timp, temperaturile pe partea „rece” ar fi în medie aproximativ 1573 - 1673 K (1.300 - 1.400 ° C; 2.400 - 2.600 ° F). Dacă planeta nu ar avea atmosferă, diferențele de temperatură ar fi mult mai extreme.
În ceea ce privește compoziția acestei atmosfere, Angelo și Hu au dezvăluit că este probabil similar cu cel al Pământului - care conține azot, apă și chiar oxigen. Deși mult mai cald, densitatea atmosferică părea să fie similară cu cea a Pământului, ceea ce sugerează că planeta este cel mai probabil stâncoasă (de asemenea, terestră) în compoziție. Pe dezavantaj, temperaturile sunt mult prea calde pentru ca suprafața să mențină apa lichidă, ceea ce face ca locuința să devină un început.
În cele din urmă, acest studiu a fost posibil datorită dezvoltării lui Hu a unei metode care face studiul atmosferelor și suprafețelor exoplanetare. Angelo, care a condus studiul, a lucrat la el ca parte a stagiului său cu JPL și a adaptat modelul lui Hu la 55 Cancri e. Anterior, acest model a fost aplicat doar giganților de masă care orbitează aproape de soarele lor respectivi (de asemenea, „Jupiteri calzi”).
În mod natural, există întrebări nerezolvate pe care acest studiu ajută să le ridice, cum ar fi modul în care 55 Cancri a evitat să-și piardă atmosfera în spațiu. Având în vedere cât de aproape de orbită este planeta și de faptul că este blocată în mod corect, aceasta ar fi supusă unor cantități intense de radiații. Studii suplimentare pot ajuta la dezvăluirea modului în care este cazul și vor contribui la promovarea înțelegerii noastre a planetelor mari și stâncoase.
Aplicarea acestui model pe un Super-Pământ este exemplul perfect al evoluției cercetării exoplanetelor în ultimii ani. Inițial, oamenii de știință au fost restricționați să studieze gigantii de gaz care orbitează aproape de stelele lor (precum și atmosferele respective), deoarece acestea sunt cele mai ușor de observat și de caracterizat. Dar, datorită îmbunătățirii instrumentelor și metodelor, gama de planete pe care suntem capabili să le studiem crește.
