Obcy świat czarniejszy od węgla

Obcy świat czarniejszy od węglaOriginal Press Release
Astronomowie odkryli najciemniejszą z jak dotąd odkrytych egzoplanet – dalekiego gazowego olbrzyma wielkości Jowisza, który zyskał ozaczenie katalogowe TrES-2b.

TrES-2b odbija znacząco mniej światła niż czarna farba akrylowa, tak obcy jest ten świat

David Kipping, CfA

W naszym Układzie Słonecznym Jowisza okrywają jasne chmury amoniaku, odbijające ponad jedną trzecią światła słonecznego do nich docierającego. Dla kontrastu TrES-2b, odkryta w 2006 r. przez Trans-Atlantic Exoplanet Survey (TrES) nie posiada odblaskowych chmury ze względu na panującą na niej wysoką temperaturę. TrES-2b okrąża swoją gwiazdę w odległości zaledwie trzech milionów kilometrów. Intensywne światło gwiazdy ogrzewa planetę do temperatury ponad 1800 stopni Celsjusza – o wiele za wysoką, by mogły powstać na niej chmury amoniaku. Zamiast tego, egzotyczna atmosfera egzoplanety zawiera obłoki absorbujących światło związków chemicznych takich gazowy sód, potas, czy tlenki tytanu. Jednak żadna z tych substancji nie pozwala w pełni wyjaśnić ekstremalnej czerni TrES-2b.

„Nie jest jasne, co powoduje, że planeta ta jest tak ekstremalnie ciemna „- mówi David Spiegel z Uniwersytetu Princeton, współautor badań. -„Jednak, planeta ta nie jest zupełnie czarna. Jest tak gorąca, że emituje słaby czerwony blask, podobny do żarzącego się węgla lub zwoju kuchenki elektrycznej.”

Kipping i Spiegel wyznaczyli albedo TrES-2b na podstawie danych zebranych przez sondę NASA Kepler. Kepler to misja NASA poszukująca egzoplanet na podstawie niezwykle precyzyjnych pomiarów zmian jasności odległych gwiazd. Zespół monitorował jasność systemu TrES-2 w miarę jak egzoplaneta okrążała swoją gwiazdę. Naukowcy wykryli subtelne pociemnienie i rozjaśnienie układu wynikające ze zmian faz planety.

Uważa się, że TrES-2b jest pływowo zablokowana na swej orbicie, podobnie jak nasz Księżyc: jedna strona planety jest zawsze zwrócona w stronę gwiazdy. I podobnie jak nasz Księżyc, również egzoplaneta, ukazuje zmieniające się fazy w miarę jak okrąża swoją gwiazdę. Powoduje to, że całkowita jasność układu gwiazdy i planety ulega nieznacznym zmianom.

„Łącząc imponującą precyzję Keplera z obserwacjami ponad 50 okrążeń egzoplanety, wykryliśmy rekordowo małe zmiany jasności powodowane przez planetę, wynoszące zaledwie 6 części na milion „- mówi Kipping. -” Innymi słowy, Kepler był w stanie bezpośrednio wykryć światło widzialne pochodzące z samej planety.”

Bardzo małe wahania jasności wskazały, że TrES-2b jest bardzo ciemnym obiektem. Planeta o większym albedo wprowadziłaby większe zmian jasności wynikające ze zmian faz.

TrES-2b okrąża gwiazdę GSC 03549-02811, leżącą w odległości około 750 lat świetlnych w kierunku konstelacji Smoka.

Źródła:

Alien World is Blacker than Coal

Astronomers have discovered the darkest known exoplanet – a distant, Jupiter-sized gas giant known as TrES-2b. Their measurements show that TrES-2b reflects less than one percent of the sunlight falling on it, making it blacker than coal or any planet or moon in our solar system.

„TrES-2b is considerably less reflective than black acrylic paint, so it's truly an alien world,” said astronomer David Kipping of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), lead author on the paper reporting the research.

In our solar system, Jupiter is swathed in bright clouds of ammonia that reflect more than a third of the sunlight reaching it. In contrast, TrES-2b (which was discovered in 2006 by the Trans-Atlantic Exoplanet Survey, or TrES) lacks reflective clouds due to its high temperature.

TrES-2b orbits its star at a distance of only three million miles. The star's intense light heats TrES-2b to a temperature of more than 1,800° Fahrenheit – much too hot for ammonia clouds. Instead, its exotic atmosphere contains light-absorbing chemicals like vaporized sodium and potassium, or gaseous titanium oxide. Yet none of these chemicals fully explain the extreme blackness of TrES-2b.

„It's not clear what is responsible for making this planet so extraordinarily dark,” stated co-author David Spiegel of Princeton University. „However, it's not completely pitch black. It's so hot that it emits a faint red glow, much like a burning ember or the coils on an electric stove.”

Kipping and Spiegel determined the reflectivity of TrES-2b using data from NASA's Kepler spacecraft. Kepler is designed to measure the brightnesses of distant stars with extreme precision.

The team monitored the brightness of the TrES-2 system as the planet orbited its star. They detected a subtle dimming and brightening due to the planet's changing phase.

TrES-2b is believed to be tidally locked like our moon, so one side of the planet always faces the star. And like our moon, the planet shows changing phases as it orbits its star. This causes the total brightness of the star plus planet to vary slightly.

„By combining the impressive precision from Kepler with observations of over 50 orbits, we detected the smallest-ever change in brightness from an exoplanet: just 6 parts per million,” said Kipping. „In other words, Kepler was able to directly detect visible light coming from the planet itself.”

The extremely small fluctuations proved that TrES-2b is incredibly dark. A more reflective world would have shown larger brightness variations as its phase changed.

Kepler has located more than 1,200 planetary candidates in its field of view. Additional analysis will reveal whether any other unusually dark planets lurk in that data.

TrES-2b orbits the star GSC 03549-02811, which is located about 750 light-years away in the direction of the constellation Draco. (One light-year is about 6 trillion miles.)

This research has been accepted for publication in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society and is available online.

For more information on NASA’s Kepler mission, visit: http://www.nasa.gov/kepler. Headquartered in Cambridge, Mass., the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) is a joint collaboration between the Smithsonian Astrophysical Observatory and the Harvard College Observatory. CfA scientists, organized into six research divisions, study the origin, evolution and ultimate fate of the universe.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *