55 Cancri e — Exoplanet mit der Krise der Selbstbestimmung. Nach seiner Entdeckung im Jahr 2004 auf sehr enger Umlaufbahn Sterne bei 40 Lichtjahre von uns entfernt, Astronomen nannten den Planeten «суперземлей». Da nur 8-mal mehr Masse und 2 mal nach den Umfängen, als unsere Welt, 55 Cancri e ist in der Kategorie im Weltergewicht Gewicht, die Grenze dessen schwankt zwischen Gasriesen und Planeten Erde-Typ. Nichts dergleichen in unserem Sonnensystem noch nicht gefunden.
Die Wissenschaftler seit Jahren als die beste Erklärung für seine mittleren Gewichts das Vorhandensein fester Kerne mit der Größe der Erde, umgeben von dichten парообразной Atmosphäre. Aber die neue Karte des Planeten — der erste seiner Art für eine so kleine mirka — spricht davon, dass 55 Cancri e kann überhaupt keine Atmosphäre haben und werden Airless -, halb geschmolzene Schlacke Ball.
Für den Monat Beobachtungen (Reine Zeit) auf die Infrarot-Weltraum-Teleskop Spitzer der NASA, die Gruppe unter der Leitung von Brice-Olivier Демори von der University of Cambridge grob набросала Karte thermischen «Phase-Kurve» Planeten — Variation Ihrer Helligkeit während der Bewegung um den Stern. Der Planet Gezeiten gesperrt mit seinem Stern, das heißt, die Welt dreht sich nur einmal um die eigene Achse in die Umlaufbahn, so dass eine Halbkugel ewig in der Sonne gebadet, und der andere liegt im dunkel. Messungen von Wissenschaftlern haben gezeigt, dass die nächtliche Seite des Planeten muss zeigen das rosige glühen, da die Temperatur auf Ihr mehr als 1000 Grad Celsius — wie in einem Hochofen. Aber auf der tagseite 55 Cancri e Temperatur doppelt so hoch und heißeste Punkt nach Osten versetzt von der erwarteten Position direkt unter dem Stern. Die Ergebnisse der Arbeit der Wissenschaftler in Nature veröffentlicht wurden.
Sehr bemerkenswerter Unterschied zwischen Tag-und Nacht-Temperaturen Parteien weisen auf die Abwesenheit der auf 55 Cancri spürbaren Atmosphäre, da die Winde sollen weiter verteilen die Wärme zwischen den beiden Hemisphären. Aber Shifted Flammpunkt Tage-Seite setzt Voraus, dass alle gleich verteilt Wärme, fegt ihn ein wenig weiter nach Osten, Weg von Punkt «unter dem Stern» auf der Oberfläche des Planeten, wo Strahlung die Sterne am intensivsten.
«Wir sind zum ersten mal verwendet Fernerkundung zur Kartierung der Verteilung von Temperatur, Windgeschwindigkeit суперземли, sagt Co-Autor der Studie Никкху Мадхусудхан von der University of Cambridge. — Das ist ein tolles Ergebnis, aber es ist sehr eigenartig: ein Teil der Daten spricht, dass der Planet kann nicht von der Atmosphäre, der andere Teil spricht davon, dass etwas dort muss fließen».
Und dieses «etwas», nach Meinung Демори wahrscheinlich, geschmolzenem gestein. «Hot Spot 55 Cancri e, wenn es keine Atmosphäre, impliziert das, was wir sehen Nackte Feste Planeten mit der aktuellen auf der Oberfläche der Lava, die teilweise verteilt die Wärme auf der tagseite», sagt Демори. Tage Seite muss von Meeren bedeckt zirkulierenden Lava, und die einfachste und weniger zähflüssige Lava fließen muß in Richtung Nacht-Party, wo Sie abkühlt, gestapelt und kristallisiert in Form von Hartgestein.
Sonst, sagt er, ich soll eine Atmosphäre der Planeten, wenn auch sehr seltsame — mit Sky verdampftem gestein. Starke Winde bewegten Wolken im Osten, zusammen mit der Rotation des Planeten, während Sie den Hotspot, Stein aber auch Paare hätte schnell abkühlen und fallen auf die Oberfläche nach Erreichung der-Nacht-Party.
«Es ist schwierig, eine Mischung von Komponenten, die würden sich auf diese Weise, sagt Демори. — Wir brauchen etwas zu fröhlich, es wäre im gasförmigen Zustand auf der tagseite, sondern конденсировалось auf der Nachtseite der. Wir suchten, aber noch nicht gefunden keine Substanz, die befriedigen würde diese Kriterien erfüllen, so dass wir gerne die Variante mit Lava, solange wir nicht das Gegenteil bestätigen».
«Ist es sehr interessant, dass wir eine Phase Kurve суперземли, sagt Sara Seager, ein Astronom und планетолог Massachusetts Institute of Technology. — Es zeigt, was Astronomen tun Ihr bestes, um zu optimieren Methoden für die Arbeit mit immer kleineren und kleineren Planeten, und dass die Natur wieder einmal präsentiert uns neugierige Planeten Tating in der Nähe von hellen Stern».
Festes Ziel
Aber nicht jeder ist überzeugt, dass 55 Cancri e ist ein vulkanischer Welt oder was Phase Kurve des Planeten von Спитцера überhaupt richtig ist. Nicolas Cowan, Astronom der Universität von McGill, verwendete die Daten, die Спитцера für die Erstellung von Heatmaps Gasriesen unter den Exoplaneten, bin mir nicht sicher, dass der alte Teleskop kann die Aufgabe zu bewältigen Forschung Welten kleiner.
«Die rohen Daten des Teleskops zeigen oft Variationen von ein paar Prozent, die in keiner seitwärts berührt nicht die Frage der Welt oder sogar Ihre übergeordneten stars», sagt Cowan. Aber im Gegensatz dazu, änderungen, die für die Verschiebung der Helligkeit 55 Cancri e, gemessen in teilen pro Million. Diese feinste Dimension Stahl im Allgemeinen, im Prinzip, da die geborene Stern Planeten sehr hell und somit bietet mehr Photonen für die Arbeit der Astronomen. Außerdem, 55 Cancri e geht vor dem Stern, wenn man von der Erde, wirft einen Schatten, in dem die Astronomen können Sie nach Informationen über die mögliche Atmosphäre des Planeten und seiner Oberfläche.
«Aber um ehrlich zu sein, das ist ein spannendes Ergebnis, das markiert den Kampf der экзогеологии und экзоклиматологии — weiterhin Cowan. — Ich vermute, dass das Signal eher Instrumental, als Astrophysical von Natur aus. Der Spitzer funktioniert besser als soll, sondern auch neigen wir dazu, ihm ihn die meisten wollen nicht. Nehmen wir die Wissenschaft, gründlich durcharbeiten aller Möglichkeiten, nach denen selbst das Raumschiff und die Instrumente allmählich dazu führen konnten, dass eine änderung der Helligkeit des Systems. Wir sind sehr zuversichtlich, dass wir Vertrauen auf unsere Arbeit folgende Modelle Спитцера zehntausend mal eins; wir sind auf Neuland, genau bis dahin, bis uns stört das Verhalten des Detektors».
Heather Нутсон, Astronom am California Institute of Technology, erfand die thermische Kartierung riesigen Exoplaneten für Спитцера, skeptisch. «Die Frage auf eine Milliarde US-Dollar tatsächlich dies: 55 Cancri e ist, in der Tat, Feste Planeten, aber ganz ohne oder mit wenig Atmosphäre?», sagt Sie.
Нутсон gehört zu einem Team unter der Leitung von seinem ehemaligen Doktoranden Björn Беннеке, die jetzt verwendet Hubble Space Telescope für die Erforschung der Planeten auf der Suche nach Atmosphäre. Insbesondere, schauen Sie auf den Planeten während des Transports, in der Erwartung der Erweiterung der planetaren Schatten, verbunden mit der Tatsache, dass das Sternenlicht absorbiert wird, Reich an Wasserstoff Atmosphäre. Eine weitere Gruppe von Wissenschaftlern nahm bereits öffentlich verfügbaren Daten der follow-Programme Беннеке zu sagen über die Entdeckung der Atmosphäre von 55 Cancri e, aber Нутсон Zweifel an diesen Ergebnissen.
«Dieser Planet war das Ziel von vielen Kampagnen Beobachtung, wie mit Hilfe von Hubble und Спитцера, und wir fanden noch keine Antworten auf einfache Fragen über die Zusammensetzung seiner Bodenschätze und der Atmosphäre vorhanden ist, — sagt Нутсон. — Es spricht über die Schwierigkeit der Beobachtung dieser kleinen Planeten».
Tauchen tief
Wenn 55 Cancri e ist ein vulkanischer Welt, er kann öffnen neue Grenzen in der Studie von Exoplaneten. Aus tausenden heute bekannten Exoplaneten, die Mehrheit der ist warmen суперземлями, die sich nahe an Ihren Sternen, dass zeigt die große Prävalenz dieser Art von Planeten in unserer Galaxie. Im Laufenden Jahr 2017 Satellit TESS und CHEOPS öffnen müssen gemeinsam studieren und viel mehr Planeten wie 55 Cancri e ist.
Eine Gruppe von CHEOPS bereits plant umfangreiche überwachung 55 Cancri e, sagt Демори, auf der Suche nach Federn oder andere Emissionen, die im Zusammenhang mit möglichen Vulkanausbrüche. Weltraumteleskop James Webb, dessen Start für das Jahr 2018 geplant, könnte zu studieren, die Chemische Zusammensetzung des verdampften Materials von der Oberfläche des verbrannten Planeten mächtig die Strahlung der Sterne, «Schießpulver riechen Rassen», wie pyroxen verfasst worden und Olivin, zu studieren, geochemischen Zyklen der Fernen Welt. Und zu zerstreuen, die Auffassung, dass 55 Cancri e enthält Lava-Ozeane, ein für alle mal.
«Die Menschen werden überrascht sein, warum diese Art von Planeten interessant, wenn er völlig ungeeignet für das Leben, im Gegensatz zu der Erde, sagt Studie Co-Autor Vlad Стаменкович, Geologe Калтеха. — Aber um zu verstehen Planeten Erde-Typ, müssen wir verstehen, Ihre Chemie und die inneren Prozesse, die für die Steuerung wichtig für das Leben der Ozeane und Atmosphären. Teilweise geschmolzene Planeten wie 55 Cancri e könnte uns helfen, mehr darüber erfahren, was in Ihnen ist, und wie Sie gemacht werden».
Diese Planeten sind nützlich, aber ähnlich wie die Hölle — werden Sie kaum wollen, um auf Ihnen zu Leben. Und doch sind Sie extrem hilfreich für das Verständnis anderer Planeten auf, von denen wir eines Tages fallen könnten, treffen lokale Dämmerung und verbringen die lokale Sonne, schlürfen lecker aus lokalen Kokosnuss.