Οι επιστήμονες στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA (California Jet Propulsion Laboratory, JPL) στην Καλιφόρνια έχουν αναπτύξει μια απλή νέα συνταγή για το ψήσιμο του φούρνου-φρέσκια ξένη ατμόσφαιρα - και μπορείτε να ακολουθήσετε στο σπίτι, χάρη σε μια πρακτική μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 29 Ιανουαρίου στην Περιοχή Astrophysical.
Το μόνο που χρειάζεστε είναι ένα ποτήρι αερίου υδρογόνου, ένα τσίμπημα μονοξειδίου του άνθρακα και ένας φούρνος που έχει φτάσει στους 2.200 βαθμούς Φαρενάιτ (1.200 βαθμούς Κελσίου). Επαλείψτε το μείγμα με υπεριώδη ακτινοβολία και στη συνέχεια ψήστε για 200 ώρες. Βιόλα! Έχετε τώρα τη δική σας ατμόσφαιρα εξωπλανήτη, έτοιμη για ανάλυση. (Παρακαλούμε μην τρώτε την ξένη ατμόσφαιρα.)
Γιατί η NASA πήγε όλος ο Betty Crocker στον εξωτερικό χώρο; Το πρακτορείο προσπαθούσε να λύσει ένα παζλ για μια τάξη εξωπειρωτών γνωστών ως ζεστοί Jupiters - γίγαντες του φυσικού αερίου που κάθονται τόσο κοντά στους ηλιοθεραπευτές τους που τρέχουν μέσα από μια πλήρη τροχιά σε λιγότερο από 10 ημέρες της Γης.
Όπως μπορείτε πιθανώς να υποθέσετε από το όνομα, οι καυτοί Jupiters είναι καυτερές - συχνά φτάνουν σε θερμοκρασίες περίπου 1.000 έως 5.000 F (530 έως 2.800 C), δήλωσε η ομάδα JPL σε μια δήλωση. Επίσης, βομβαρδίζονται από την υπεριώδη (UV) ακτινοβολία από τον κοντινό ήλιο τους.
Αυτή η ακραία διαμόρφωση ζωνών κάνει τους ζεστούς Jupiters πιο φωτεινούς από πολλούς εξωπλανήτες και πιο εύκολο να μελετήσουν σε βάθος. Μια χούφτα από χιλιάδες γνωστούς εξωπλανήτες ταιριάζουν σε αυτήν την κατηγορία και, σε αντίθεση με τους περισσότερους πλανήτες πέρα από το ηλιακό μας σύστημα, οι αστρονόμοι μπορούν συχνά να αναγνωρίσουν ένα ζεστό Δία απεικονίζοντας την ατμόσφαιρά τους σε διάφορα μήκη κύματος φωτός. Αυτές οι ατμόσφαιρες τείνουν να είναι πολύ θολό, ακόμη και σε μεγάλα υψόμετρα και σε περιοχές χαμηλής πίεσης, όπου τα σύννεφα δεν θα μπορούσαν να σχηματιστούν.
Η ομάδα JPL της NASA ήθελε να μάθει γιατί. Έτσι, τα μέλη της ομάδας προσπάθησαν να φτιάξουν τη δική τους ζεστή ατμόσφαιρα στο Δία χρησιμοποιώντας ένα πολύ ισχυρό φούρνο.
Προηγούμενες εργασίες, όπως η μελέτη του 2016 στο περιοδικό Space Science Reviews, έχουν δείξει ότι οι ατμόσφαιρες του θερμού Δία πιθανόν να περιέχουν πολλά αέρια υδρογόνου (το πιο άφθονο μόριο στο σύμπαν) και λίγο μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Έτσι, η ομάδα έκανε ένα βαρύ με υδρογόνο μίγμα με μια πρέζα 0,3% CO και το θερμαίνει σε διάφορες θερμοκρασίες, φτάνοντας στα 2240 F (1,230 C).
Απλά η θέρμανση αυτής της ατμόσφαιρας που δημιουργήθηκε με το χτύπημα απέτυχε να παράγει την επιθυμητή ομίχλη Εντούτοις, η κολύμβηση του μείγματος σε υπεριώδη ακτινοβολία έκανε. Μετά από περισσότερο από μία εβδομάδα έκθεσης στην ακτινοβολία στον φούρνο, η ατμόσφαιρα ersatz τελικά ανέπτυξε ένα περίβλημα αερολυμάτων - στερεά σωματίδια αιωρούμενα σε αέριο, όπως η ομίχλη που κρέμεται πάνω από έναν ορίζοντα της πόλης. Και αυτό παρήγαγε τη θολότητα που αναζητούσαν.
"Αυτό το αποτέλεσμα αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο ερμηνεύουμε αυτές τις θολές ζεστές ατμόσφαιρες του Δία," δήλωσε ο συντάκτης της μελέτης και ο ερευνητής της JPL, Μπέντζαμιν Φλέρι, στη δήλωση. «Προχωρώντας, θέλουμε να μελετήσουμε τις ιδιότητες αυτών των αερολυμάτων ... πώς σχηματίζονται, πώς απορροφούν το φως και πώς αντιδρούν στις αλλαγές στο περιβάλλον».
Αυτή η μελέτη παρέχει την πρώτη απόδειξη ότι η ακτινοβολία παίζει βασικό ρόλο στην κατασκευή του κελύφους του θολώματος γύρω από τα ζεστά Jupiters. Οι αντιδράσεις που τροφοδοτήθηκαν από την ακτινοβολία στον φούρνο της JPL παρήγαγαν επίσης ίχνη νερού και διοξειδίου του άνθρακα, τα οποία δίνουν στους αστρονόμους μερικές επιπλέον ενδείξεις για να αναζητήσουν όταν σαρώνουν το σύμπαν γι 'αυτούς τους βαρείς εξωπλανήτες.
