Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Dziwnie smakująca planeta

Recommended Posts

Nasza wiedza o wszechświecie się poszerza, dzięki nowym technologiom możemy zajrzeć dalej. Od niedawna dopiero udaje się obserwować planety o rozmiarze zbliżonym do Ziemi, a już dostajemy nowe zagadki. Teleskop Spitzera odnalazł ziemiopodobną planetę z atmosferą zaledwie 33 lata świetlne od nas. Problem w tym, że nie wygląda ona tak, jak według dotychczasowych teorii powinna. Według określeń samych astronomów, nie „smakuje" jak myśleliśmy, bo... nie zawiera metanu.

Odkryta planeta, wielkości naszego Neptuna, otrzymała nazwę GJ 436b. Obiega ona niewielką, chłodną gwiazdę w konstelacji Lwa, rok na niej trwa niecałe trzy nasze dni. To najmniejsza dotąd odkryta planeta „posmakowana" teleskopem, więc zrozumiała jest radość astronomów: oznacza to, że przy użyciu większego teleskopu niż Spitzer będzie można badać jeszcze mniejsze planety i analizować ich skład chemiczny. Radość zamieniła się jednak w zmieszanie, kiedy okazało się, że nowy glob nie pasuje do teorii, wg której jego atmosfera powinna zawierać duże ilości metanu.

Dlaczego astronomowie spodziewają się właśnie metanu? Metan w ziemskiej atmosferze powszechnie wytwarzany jest przez organizmy żywe, począwszy od bakterii, aż po ssaki. Jednak metan na nowo odkrytej planetce oczekiwany był dlatego, że tak podpowiada znana nam chemia. Większość znanych planet i innych obiektów, wliczając również „brązowe karły", czyli nieudane gwiazdy, zawiera duże ilości metanu. Metan znajdowany jest w każdym obiekcie o temperaturze nie większej niż tysiąc Kelvinów (około 730° Celsjusza). Tak przynajmniej było do tej pory.

Atmosfera GJ 436b powinna zawierać w większości metan oraz niewielkie ilości tlenku węgla. To po prostu typowe związki węgla, jakie się normalnie tworzą w takich temperaturach. Analiza spektrum światła pokazała obecność tlenku węgla, ale ani śladu metanu! Teoretycy otrzymali w ten sposób nielichą zagadkę. Dotychczasowe teorie trzeba będzie niestety tworzyć na nowo. Na razie bezradnie drapiemy się po głowach - przyznają badacze. - Ale mamy przynajmniej świadomość, że nasze teoretyczne modele planet wymagają zdecydowanych poprawek. Zaczynamy jednak wreszcie dostawać rzeczywiste dane z odległych obiektów, to pozwoli nam zrozumieć, co się dzieje z ich atmosferami.

GJ 436b odkryto analizując sposób, w jaki zakłóca ona docierające do nas światło swojej gwiazdy. Przy każdym obiegu raz planeta przechodzi przed tarczą słoneczną, raz się za nią chowa. Pozwala to określić jej rozmiary i skład chemiczny. Do tej pory w ten sposób odkrywano jedynie planety olbrzymy, o rozmiarach podobnych do naszego Jowisza. Udoskonalenie tej techniki pozwoli teraz na odkrywanie planet podobnych do Ziemi, na których może znajdować się życie. Dlatego zrozumienie, jak ewoluuje skład atmosfery i jak powstają i utrzymują się składniki pozwalające rozwijać się życiu - woda, tlen, węgiel - są takie ważne. Spitzer jest już nienowym teleskopem, który zakończył swoją podstawową misję, kiedy w 2009 roku skończyły mu się zapasy substancji chłodzącej aparaturę. Od tego czasu używany jest jedynie do rejestrowania obiektów w podczerwieni - w ten właśnie sposób odkrył on tę zaskakującą planetę.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Planety powstają wokół młodych gwiazd znacznie szybciej, niż sądzono. Z nowych badań wynika, że formują się one w czasie krótszym niż 500 000 lat. Spostrzeżenie to może rozwiązać problem trapiący astronomów od 2018 roku, kiedy to zauważono, że w miejscach tworzenia się planet jest zbyt mało, by mogły się one narodzić.
      Uchwycenie tworzącej się planety jest bardzo trudne, gdyż jej gwiazda i otaczający ją dysk protoplanetarny dają znacznie silniejszy sygnał niż rodząca się niewielka planeta.
      Autorzy wcześniejszych badań, chcąc sprawdzić, jak dużo materiału znajduje się w dysku protoplanetarnym, wykorzystywali Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA) i badali dyski wokół gwiazd liczących sobie od 1 do 3 milionów lat. Uzyskane wyniki wskazywały, że masa dysku nie pozwala na utworzenie nawet jednej planety wielkości Jowisza. To zaś wskazywało, że albo astronomowie nie dostrzegają jakiegoś rezerwuaru materii, albo powinni przyjrzeć się jeszcze młodszym gwiazdom.
      Autor najnowszych badań, Łukasz Tychoniec, student z Leiden Observatory, uznał, że zamiast szukać zaginionej masy, trzeba badać młodsze gwiazdy. Wraz z kolegami wykorzystał ALMA oraz Very Large Array (VLA) i za ich pomocą przyjrzał się 77 protogwiazdą z obłoku molekularnego Perseusza. To gigantyczny region formowania się gwiazd, który znajduje się w odległości zaledwie 1000 lat świetlnych od Ziemi. Obserwowane przez Tychońca gwiazdy miały od 100 do 500 tysięcy lat.
      Obserwacje wykazały, że dyski protoplanetarne tak młodych gwiazd zawierają o cały rząd wielkości więcej materiału niż dyski gwiazd starszych o zaledwie 1–2 miliony lat.
      Astrofizyk Megan Andsell z NASA mówi, że fakt przeprowadzenia badań na dużej próbce gwiazd oraz wykorzystanie dwóch narzędzi, które działają w nieco innych długościach fali, powoduje, iż badania Tychońca wnoszą znaczący wkład w zrozumienie formowania się planet. Uczona zauważa jednak, że byłoby lepiej zbadać regiony formowania się gwiazd w różnych obłokach molekularnych, gdyż być może w obłoku Perseusz panują wyjątkowe warunki środowiskowe.
      Tychoniec zapowiada, że wraz z zespołem ma zamiar bardziej szczegółowo przyjrzeć się jeszcze większej liczbie młodych gwiazd.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W wiecznej zmarzlinie i hydratach w głębi oceanów, uwięzione są olbrzymie ilości węgla. Od dawna słyszymy, że, w miarę wzrostu temperatury na Ziemi, węgiel ten może zostać uwolniony w postaci metanu – bardzo silnego gazu cieplarnianego – gwałtowanie przyspieszy globalne ocieplenie. Jednak ostatnie badania wskazują, że ten czarny scenariusz może się nie ziścić.
      Gdy rośliny się rozkładają, w glebie pojawia się węgiel. Jednak gdy jest bardzo zimno, materia organiczna zamarza, a węgiel zostaje w niej uwięziony i nie trafia do atmosfery. Z taką sytuacją mamy do czynienia na Syberii, Alasce i północy Kanady, tam, gdzie występuje wieczna zmarzlina. Jednak w wiecznej zmarzlinie uwięzione jest też bardzo dużo zamrożonej wody. Gdy wieczna zmarzlina zaczyna się roztapiać, gleba zostaje zalana wodą i powstaje środowisko o niskiej zawartości tlenu. W połączeniu z zawartym w glebie węglem tworzą się idealne warunki dla mikroorganizmów, które żywią się węglem i uwalniają metan do atmosfery.
      Drugie wielkie źródło metanu, hydraty metanu, znajduje się w głębi oceanów. Do ich uformowania się potrzebna jest bowiem niska temperatura i wysokie ciśnienie. Jeśli temperatura wody wzrośnie, hydraty zostaną zdestabilizowane, rozpadną się i uwolnią metan.
      Naukowcy od dawna obawiają się roztapiania wiecznej zmarzliny i destabilizacji hydratów metanu. Dlatego też postanowili sprawdzić, jak sytuacja wyglądała w przeszłości. Grupa z laboratorium profesora Wasilija Petrenko, na czele której stał Michael Dyonisius, zbadała rdzenie z lodowca Taylor na Antarktydzie. Uwięzione tam powietrze sprzed 8–15 tysięcy lat pozwalało na zbadanie składu ziemskiej atmosfery z przeszłości. To okres, który jest częściowo podobny do obecnego. Ziemia przechodziła wówczas z epoki chłodniejszej do cieplejszej. Jednak wówczas zmiana była naturalna. Teraz jest ona napędzana przez działalność człowieka i przechodzimy z epoki cieplejszej do jeszcze cieplejszej, mówi Dyonisius.
      Jak dowiadujemy się ze Science, uczeni, badając węgiel-14 w swoich próbkach stwierdzili, że uwalnianie metanu do atmosfery było wówczas małe. Prawdopodobieństwo destabilizacji starych rezerwuarów węgla i pojawienia się silnego ociepleniowego sprzężenia zwrotnego również i dzisiaj jest małe, mówi Dyonisius. Zdaniem badaczy, podczas ocieplenia związanego z końcem epoki lodowej emisja metanu do atmosfery była niewielka, gdyż na Ziemi istnieją naturalne bufory zabezpieczające.
      W przypadku hydratów (klatratów) metanu, takim buforem jest sam ocean. Jeśli doszłoby do ich rozpadu, większość uwolnionego metanu zostanie rozpuszczone i utlenione w wodzie przez mikroorganizmy. Tylko niewielka jego część trafi do atmosfery. Jeśli zaś chodzi o metan z wiecznej zmarzliny, to jeśli uformuje się on wystarczająco głęboko w glebie, to może on zostać utleniony przez bakterie, zanim z gleby się wydostanie. Może też nigdy nie powstać i węgiel z wiecznej zmarzliny uwolni się w postaci dwutlenku węgla.
      Naukowcy zauważyli jednocześnie, że w przeszłości ocieplający się klimat spowodował uwalnianie się większej ilości metanu z mokradeł. I takiego scenariusza możemy się spodziewać. Jednak, jak mówi profesor Petrenko, antropogeniczna emisja metanu jest obecnie 2-krotnie większa niż emisja z mokradeł. Nasze dane wskazują, że nie powinniśmy się martwić olbrzymią ilością metanu, która może uwolnić się w wyniku globalnego ocieplenia. Powinniśmy martwić się metanem emitowanym przez człowieka.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W atmosferze planety krążącej wokół czerwonego karła odkryto parę wodną. K2-18 b to skalista superziemia znajdująca się w ekosferze swojej gwiazdy. Najprawdopodobniej panują na niej temperatury podobne do ziemskich, zatem woda może istnieć też na powierzchni planety, co czyni ją jednym  najbardziej obiecujących celów przyszłych badań naukowych.
      To jedyna planeta poza Układem Słonecznym, o której wiemy, że panuje na niej temperatura pozwalająca na istnienie wody w stanie ciekłym, która ma atmosferę i wodę. To – jak dotychczas – najlepszy kandydat, na którym może istnieć życie, mówi główny autor badań, Angelos Tsiaras z University College London.
      Planeta K2-18 b znajduje się w odległości 110 lat świetlnych od Ziemi, w Gwiazdozbiorze Lwa. Krąży ona wokół niewielkiego czerwonego karła o masie zaledwie 1/3 masy Słońca. Jak mówią naukowcy, gwiazda jest zadziwiająco spokojna.
      Planeta okrąża gwiazdę w ciągu 33 ziemskich dni. Znajduje się bowiem 2-krotnie bliżej niej niż Merkury Słońca. Biorąc pod uwagę fakt, że gwiazda ta jest znacznie chłodniejsza niż Słońce, planeta otrzymuje tyle samo promieniowania, co Ziemia. Z naszych obliczeń wynika, że panują na niej temperatury podobne do ziemskich, wyjaśnia Tsiaras.
      Uczeni wyliczyli, że rozpiętość temperatur na K2-18 b wynosi od -73 do 47 stopni Celsjusza. Dla porównania, zarejestrowana rozpiętość temperatur na Ziemi to od -84 do 49 stopni Celsjusza.
      K2-18 b ma średnicę około 2-krotnie większą od średnicy Ziemi i jest od niej około 8-krotnie bardziej masywna. To oznacza, że jest planetą skalistą, a jako, że ma atmosferę z parą wodną oraz odpowiednie temperatury, woda powinna być również na jej powierzchni. Jednak astronomowie nie mogą być tego pewni. Badania prowadzili bowiem za pomocą Teleskopu Hubble'a, który nie może zbyt szczegółowo określać składu atmosfer egzoplanet. Przez to nie mogą być pewni, ile wody znajduje się w atmosferze. Obecnie jej ilość określono na od 0,01 do 50 procent. Aby się tego dokładnie dowiedzieć, będziemy musieli poczekać, aż w przestrzeń kosmiczną trafią teleskopy kolejnej generacji: Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST), który ma zostać wystrzelony w 2021 roku czy Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large survey (ARIEL). Nad tym drugim pracuje Europejska Agencja Kosmiczna, a teleskop ma rozpocząć pracę w drugiej połowie przyszłej dekady.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ubiegłym roku ponownie wzrósł poziom metanu w atmosferze. Naukowcy nie potrafią wyjaśnić, dlaczego tego potężnego gazu cieplarnianego jest od lat coraz więcej. W roku 2018 jego koncentracja wzrosła o 10,77 części na miliard (ppb). To drugi największy wzrost od dwóch dekad.
      Metan żyje w atmosferze znacznie krócej niż dwutlenek węgla, jednak wywołuje znacznie silniejszy efekt cieplarniany. Od 2007 roku obserwowany jest wzrost stężenia tego gazu, a w ciągu ostatnich 4 lat zjawisko to przyspieszyło.
      Euan Nisbet z Royal Holloway University w Londynie mówi, że wzrost ten bardzo martwi naukowców. A jeszcze bardziej niepokojący jest fakt, że nikt nie potrafi powiedzieć, co napędza rosnącą koncentrację metanu.
      Nie wiemy, jaki proces jest odpowiedzialny za to, że ilość metanu rośnie tak szybko, mówi Ed Dlugokencky z amerykańskiej Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA). Z opinią tą zgadza się Keith Shine z Reading University. Bardzo niepokojący jest fakt, że tempo wzrostu koncentracji metanu – po okresie dość powolnego wzrostu – zbliża się do tego z lat 80. A jeszcze bardziej martwi to, że nie rozumiemy przyczyn tego wzrostu.
      Jedną z możliwych przyczyn jest globalne ocieplenie, powodujące, że więcej metanu uwalnia się z tropikalnych mokradeł, co dodatkowo przyspiesza ocieplenie. Nie jestem pewien, ale wygląda na to, że ocieplenie zaczęło napędzać samo siebie, dodaje Nisbet. Na razie jednak brak dowodów, na potwierdzenie tej hipotezy.
      Inni specjaliści zwracają uwagę, że nie wiadomo nawet, czy ten dodatkowy metan pochodzi z naturalnych źródeł, jak na przykład z cieplejszych i bardziej wilgotnych mokradeł, czy też ze źródeł antropogenicznych, jak bardziej intensywna uprawa ryżu czy spalanie paliw kopalnych. Niewykluczone też, że to połączenie tych wszystkich czynników.
      Jakby jeszcze tego było mało, im więcej wiemy o metanie, tym bardziej groźny się on okazuje. Jeszcze w 1990 roku podczas prezentacji raportu klimatycznego dla ONZ oceniano, że 1 tona metanu ma taki wpływ na ocieplenie klimatu jak 21 ton CO2. Niedawno naukowcy stwierdzili, że metan jest 28-krotnie silniejszym gazem cieplarnianym niż dwutlenek węgla, a dowody, którymi obecnie dysponujemy sugerują, że 1 tona metanu może odpowiadać nawet 35 tonom CO2.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy korzystający z Teleskopu Kosmicznego Spitzera odkryli w przestrzeni kosmicznej fullereny właściwe w formie stałej. Dotychczas obserwowano tylko formę gazową tych cząsteczek. Fullereny właściwe są najmniejszymi z fullerenów- cząsteczek składających się z parzystej liczby atomów węgla, tworzących zamkniętą pustą bryłę.
      Spitzer odkrył niewielkie cząsteczki stałej materii, utworzone ze zlepionych fullerenów właściwych. Znaleziono je wokół pary gwiazd XX Ophiuchi, znajdujących się w odległości 6500 lat świetlnych od Ziemi. Ilość znalezionych fullerenów jest 10 000 razy większa od objętości Mount Everest. Cząsteczki, które odkryliśmy, są bardzo małe. Znacznie mniejsze niż średnica ludzkiego włosa, ale każda z nich składa się z milionów fullerenów - mówi Nye Evans z brytyjskiego Keele University.
      Pierwsze fullereny w przestrzeni kosmicznej również odkrył Spitzer, o czym informowaliśmy w 2010 roku. Ich masę oceniono wówczas na 15-krotnie większą od masy Księżyca. Teraz okazuje się, że występują w niej również fullereny w formie stałej.
      Badania sugerują, że fullereny są bardziej rozpowszechnione w kosmosie niż wskazywały na to wcześniejsze badania. Mogą być one ważnym źródłem węgla, który jest jednym z elementów potrzebnych do powstania życia - powiedział Mike Werner odpowiedzialny w Jet Propulsion Laboratory za projekt naukowcy Spitzera.
×
×
  • Create New...