Новый эксперимент NASA: инопланетная атмосфера на Земле
Исследователи из Лаборатории реактивного движения NASA неожиданно для всех создали смогли создать на Земле то, что пока что на ней не могло существовать. Речь идет об инопланетной атмосфере. Дело в том, что в новом исследовании ученые использовали высокотемпературную «печь» для нагрева смеси водорода и оксида углерода до температуры более 2000 градусов по Фаренгейту (1100 градусов Цельсия), то есть примерно до температуры расплавленной лавы. Цель состояла в том, чтобы смоделировать условия, которые могут быть обнаружены в атмосферах особого класса экзопланет (планет вне нашей Солнечной системы), называемых «горячими Юпитерами».
Горячие Юпитеры — это газовые гиганты, которые вращаются на близкой орбите от своей родительской звезды. Это отличает их от любой из планет в нашей Солнечной системе. В то время как Земле требуется 365 дней для обращения вокруг Солнца, горячие Юпитеры вращаются вокруг своих звезд менее чем за 10 дней. Их непосредственная близость к звезде означает, что их температура может варьироваться от 1000 до 5000 градусов по Фаренгейту (от 530 до 2800 градусов по Цельсию) или даже выше. Для сравнения, жаркий день на поверхности Меркурия (который занимает 88 дней на орбите Солнца) достигает примерно 800 градусов по Фаренгейту (430 градусов по Цельсию).
«Не смотря на то, что пока еще невозможно точно смоделировать в лаборатории эти суровые условия экзопланет, мы можем подобрать весьма похожие условия», — сказал главный ученый Мурти Гудипати, руководитель группы, которая провела новое исследование, опубликованное в прошлом месяце в издании Astrophysical Journal.
Команда начала с простой химической смеси, состоящей в основном из газообразного водорода с добавлением 0,3% угарного газа. Затем команда нагрела смесь до температуры от 620 до 2240 градусов по Фаренгейту (от 330 до 1230 по Цельсию). Эти молекулы чрезвычайно распространены во Вселенной и солнечных системах раннего периода. Кроме того, они могут в полном смысле составлять атмосферу горячего Юпитера.
Команда также подвергла лабораторный «напиток» воздействию высокой дозы ультрафиолетового излучения, которое должен испытывать горячий Юпитер от своей родительской звезды. Ультрафиолетовый свет оказался мощным ингредиентом. Выяснилось, что он в значительной степени ответственен за некоторые из наиболее удивительных результатов химических процессов, которые могут присутствовать в подобных атмосферах.
Горячие Юпитеры велики по планетным стандартам и излучают больше света, чем более холодные планеты. Такие факторы позволили астрономам собрать больше информации об их атмосфере, чем большинство других типов экзопланет. Эти наблюдения показывают, что многие горячие атмосферы Юпитера непрозрачны на больших высотах. Не смотря на то, что облака могут объяснить непрозрачность, они становятся все менее и менее устойчивыми по мере снижения давления, и непрозрачность наблюдается там, где атмосферное давление очень низкое.
