På denne superhot exoplanet - en sand "jerntæppe" i stedet for himlen

For første gang i historien, har astronomer opdaget jern og titan i atmosfæren af ​​en planet uden for vores solsystem. Denne exoplanet - KELT-9b - er den varmeste af alle de fremmede verden, at vi nogensinde har fundet. Planeten er så rødglødende, at dens temperatur er højere end selv de fleste stjerner. Hot extrasolar planet ligger cirka 620 lysår fra Jorden i stjernebilledet Cygnus - astronomer kalder disse "Very Hot Jupiters". KELT-9b - kæmpe gas verden ligner Jupiter, den største planet i solsystemet. Men dens vægt er tre gange større diameter og Jupiter - to gange, og den bane er placeret meget tæt på den forælder stjerne ekzoplanety, KELT-9.

"overhedet Jupiter" - er et uformelt udtryk hot ekzoplanet Jupiter typen, hvilke temperaturer over 1700 grader Celsius. De "er så varmt, at de har en vis lighed med de stjerner, planeter, selv om de er", siger Kevin Heng, astrofysiker ved University of Bern i Schweiz. KELT-9b kan nå temperaturer på 4300 grader.

Den varmeste planet

Denne rekord tilladt at varme op til astronomer registrerer jern og titan i en atmosfære KELT-9b. Selv om forskerne længe har mistanke om, at disse elementer er til stede på nogle exoplaneter, jern er en af ​​de mest udbredte grundstoffer i universet - de er vanskelige at påvise i et køligt miljø, fordi atomerne i jorden "skærpede i andre molekyler," siger Hen. Men KELT-9b er så varm, at skyerne ikke kondensere i dens atmosfære, lader de enkelte atomer af jern og andre metaller for at flyve separat. Titan er set i atmosfæren af ​​exoplaneter før - men ikke i atomar formular. I september 2017 astronomer, der arbejder med Hubble Space Telescope meddelte, at de opdagede titandioxid i atmosfæren af ​​en exoplanet Kepler-13A.

Astronomerne kan detektere forskellige elementer, studere spektret af lys fra en genstand i rummet. Da exoplanet udsender ikke sit eget lys-hyun og hans hold af forskere har studeret teleskop data opsamlet under sol transit, når en exoplanet passere direkte foran sin stjerne.

Bekvemt, de data, der eksisterede allerede før hyun og hans medarbejdere besluttede at gøre denne undersøgelse. Efter hans kolleger ved University of Geneva brugte de spektrale data for at søge efter brint i atmosfæren KELT-9b, "de rent faktisk gemme data i en kasse, fordi der ikke var nogen grund til at kigge efter den jern eller titan," siger Hen. "Så, et par måneder siden, vi har foretaget en teoretisk undersøgelse, der forudsagde, at jern og titan skal være der, og det motiverede os at finde."

Ved hjælp af data fra et år siden fra National Galileo Telescope i La Palma, Spanien, har forskerne begyndt at gå på jagt efter metaller i spektret af lys, der skinner igennem KELT-9b atmosfære under transit 5-time. Disse data blev opsamlet ved anvendelse af en spektrograf HARPS.

"Forskellige atomer og molekyler udviser forskellige signaturer, når man opdeler lyset på spektret," siger Hen. "Med tilstrækkelig opløsning, nok data, kan du sikre, at hvert molekyle unikke signatur." Søg jern og titanium underskrifter - elementer, der skal i henhold til Hyun og hans hold være i atmosfæren KELT-9b - ville kræve "en kombination af kraftig computing, en grundig undersøgelse af de spektroskopiske databaser og omhyggelig indsamling af oplysninger," Hyun skrev.

Hyun kommando vendt til Simon Grimm, astrofysik fra University of Bern, specialiserede opacitet beregninger atomer og molekyler. "Denne mangel på gennemsigtighed er ikke let at beregne, fordi det er nødvendigt at vurdere styrken og formen af ​​millioner og milliarder af spektrallinier."

Tidligere undersøgelser, hvor der foretages en søgning af hydrogen i atmosfæren KELT-9b, så en stærk hydrogen absorptionslinjer i spektret, uden at foretage nogen kompliceret krydskorrelation analyse for at finde jern og titan, i modsætning til undersøgelsen hyun. Astronomer at data indsamlet for søgningen af ​​hydrogen havde ingen motivation for alvorlige teoretiske søgning metaller som jern.

En anden undersøgelse, offentliggjort 2. juli tidsskriftet Nature Astronomi, har vist, at brint er faktisk "koger" fra atmosfæren KELT-9b og sugede forælder stjerne planeten. "Sandsynligvis, heavy metal, også løber væk på grund af det faktum, at den magtfulde brint escape" forsinke "de tunge elementer i den øvre atmosfære," siger Yan Fei fra Institut for Astronomi ved Max Planck, den ledende forfatter af undersøgelsen.

Mens jern og titan i en atmosfære af KELT-9b var en vigtig opdagelse, Hyun sagde, at teknikken er interessant i dens åbning. Fordi den samme fremgangsmåde anvendes til påvisning biosignaturer. Det er dog usandsynligt, at astronomerne finde nogen tegn på liv på denne helvedes planet.