Mae seryddwyr yn darparu 'Canllaw maes' i Exoplanets a elwir yn Iau poeth

Mae Jupiters Poeth - planedau nwy anferth sy'n rasio o amgylch eu sêr gwesteiwr mewn orbitau hynod dynn - wedi dod ychydig yn llai dirgel diolch i astudiaeth newydd sy'n cyfuno modelu damcaniaethol ag arsylwadau gan y Telesgop Gofod Hubble.

Er bod astudiaethau blaenorol yn canolbwyntio'n bennaf ar fydoedd unigol a ddosbarthwyd fel" Jupiters poeth" oherwydd eu tebygrwydd arwynebol i'r cawr nwy yn ein system solar ein hunain, yr astudiaeth newydd yw'r gyntaf i edrych ar boblogaeth ehangach o'r bydoedd rhyfedd. Cyhoeddwyd ynSeryddiaeth Natur, mae'r astudiaeth, dan arweiniad ymchwilydd Prifysgol Arizona, yn darparu dyfynbris digynsail&i seryddwyr; canllaw maes" i Iau poeth ac yn cynnig mewnwelediad i ffurfiant planed yn gyffredinol.

Er bod seryddwyr o'r farn mai dim ond tua 1 o bob 10 seren sy'n cynnal exoplanet yn nosbarth poeth Iau, mae'r planedau rhyfedd yn ffurfio cyfran sylweddol o exoplanets a ddarganfuwyd hyd yma, oherwydd eu bod yn fwy ac yn fwy disglair na mathau eraill o alloplanedau, fel fel planedau creigiog, mwy Earthlike neu blanedau nwy oerach llai. Yn amrywio o ran maint o oddeutu un rhan o dair maint Iau i 10 mas Jupiter, mae pob Iau poeth yn cylchdroi eu seren westeiwr mewn ystod agos iawn, fel arfer yn llawer agosach na Mercury, y blaned fwyaf mewnol yn ein system solar, i'r haul. Dyfynbris &; blwyddyn &; ar Iau poeth nodweddiadol yn para oriau, neu ychydig ddyddiau ar y mwyaf. Er cymhariaeth, mae Mercury yn cymryd bron i dri mis i gwblhau taith o amgylch yr haul.

Oherwydd eu orbitau agos, credir bod y mwyafrif, os nad y cyfan, o Iauwyr poeth wedi'u cloi mewn cofleidiad cyflym â'u sêr gwesteiwr, gydag un ochr yn agored yn dragwyddol i ymbelydredd y seren' s a'r llall wedi'i amdo. mewn tywyllwch gwastadol. Gall wyneb Iau poeth nodweddiadol fynd mor boeth â bron i 5,000 gradd Fahrenheit, gyda" oerach" sbesimenau sy'n cyrraedd 1,400 gradd - yn ddigon poeth i doddi alwminiwm.

Defnyddiodd yr ymchwil, a arweiniwyd gan Megan Mansfield, Cymrawd Sagan NASA ym Arsyllfa Stiward Prifysgol Arizona' s, arsylwadau a wnaed gyda’r Telesgop Gofod Hubble a oedd yn caniatáu i’r tîm fesur sbectra allyriadau o Jupiters poeth yn uniongyrchol, er gwaethaf y ffaith y gall Hubble' t ddelweddu unrhyw un o'r planedau hyn yn uniongyrchol.

& quot; Mae'r systemau hyn, y sêr hyn a'u Jupiters poeth, yn rhy bell i ffwrdd i ddatrys y seren unigol a'i phlaned," Meddai Mansfield." Y cyfan y gallwn ei weld yw pwynt - ffynhonnell golau gyfun y ddau."

Defnyddiodd Mansfield a'i thîm ddull a elwir yn eclipsio eilaidd i dynnu sylw at wybodaeth o'r arsylwadau a oedd yn caniatáu iddynt gyfoedion yn ddwfn i'r planedau' atmosfferau a chael mewnwelediadau i'w strwythur a'u cyfansoddiad cemegol. Mae'r dechneg yn cynnwys arsylwi o'r un system dro ar ôl tro, gan ddal y blaned mewn gwahanol fannau yn ei orbit, gan gynnwys pan fydd yn dipio y tu ôl i'r seren.

& quot; Yn y bôn, rydyn ni'n mesur y golau cyfun sy'n dod o'r seren a'i phlaned ac yn cymharu'r mesuriad hwnnw â'r hyn rydyn ni'n ei weld pan fydd y blaned wedi'i chuddio y tu ôl i'w seren," Meddai Mansfield." Mae hyn yn caniatáu inni dynnu cyfraniad y seren' s ac ynysu'r golau a allyrrir gan y blaned, er y gallwn' t ei weld yn uniongyrchol."

Roedd y data eclips yn rhoi mewnwelediad i'r ymchwilwyr i strwythur thermol atmosfferau Iau poeth ac yn caniatáu iddynt lunio proffiliau unigol o dymheredd a phwysau ar gyfer pob un. Yna dadansoddodd y tîm olau is-goch bron, sef band o donfeddi ychydig y tu hwnt i'r ystod y gall bodau dynol ei weld, yn dod o bob system Iau poeth ar gyfer nodweddion amsugno fel y'u gelwir. Oherwydd bod gan bob moleciwl neu atom ei broffil amsugno penodol ei hun, fel olion bysedd, mae edrych ar donfeddi gwahanol yn caniatáu i ymchwilwyr gael gwybodaeth am gyfansoddiad cemegol Jupiters poeth. Er enghraifft, os oes dŵr yn bresennol yn awyrgylch y blaned' s, bydd yn amsugno golau ar 1.4 micron, sy'n disgyn i'r ystod o donfeddi y gall Hubble eu gweld yn dda iawn.

& quot; Mewn ffordd, rydyn ni'n defnyddio moleciwlau i sganio trwy'r atmosfferau ar y Jupiters poeth hyn," Meddai Mansfield." Gallwn ddefnyddio'r sbectrwm rydyn ni'n ei arsylwi i gael gwybodaeth am yr hyn y mae'r awyrgylch wedi'i wneud ohono, a gallwn hefyd gael gwybodaeth am sut olwg sydd ar strwythur yr awyrgylch."

Aeth y tîm gam ymhellach trwy feintioli'r data arsylwadol a'i gymharu â modelau o'r prosesau ffisegol y credir eu bod yn gweithio yn atmosfferau Iau poeth. Roedd y ddwy set yn cyfateb yn dda iawn, gan gadarnhau bod llawer o ragfynegiadau am y planedau' ymddengys bod natur yn seiliedig ar waith damcaniaethol yn gywir, yn ôl Mansfield, a ddywedodd fod y canfyddiadau yn" yn gyffrous oherwydd eu bod yn unrhyw beth ond yn sicr."

Mae'r canlyniadau'n awgrymu bod pob Iau poeth, nid dim ond yr 19 a gynhwysir yn yr astudiaeth, yn debygol o gynnwys setiau tebyg o foleciwlau, fel dŵr a charbon monocsid, ynghyd â symiau llai o foleciwlau eraill. Dylai'r gwahaniaethau rhwng planedau unigol fod yn bennaf yn symiau cymharol amrywiol o'r moleciwlau hyn. Datgelodd y canfyddiadau hefyd fod y nodweddion amsugno dŵr a arsylwyd yn amrywio ychydig o un Iau poeth i'r nesaf.

& quot; Gyda'i gilydd, mae ein canlyniadau'n dweud wrthym fod siawns dda y bydd yr eitemau lluniau mawr wedi'u cyfrif sy'n digwydd yng nghemeg y planedau hyn," Meddai Mansfield." Ar yr un pryd, mae gan bob planed ei chyfansoddiad cemegol ei hun, ac mae hynny hefyd yn dylanwadu ar yr hyn a welwn yn ein harsylwadau."

Yn ôl yr awduron, gellir defnyddio'r canlyniadau i lywio disgwyliadau o'r hyn y gallai seryddwyr ei weld wrth edrych ar Iau poeth nad yw wedi astudio' t o'r blaen. Mae lansiad telesgop blaenllaw newyddion NASA' s, Telesgop Gofod James Webb, a lechi ar gyfer Rhagfyr 18, wedi helwyr exoplanet yn gyffrous oherwydd gall Webb weld mewn ystod lawer ehangach o olau is-goch, a bydd yn caniatáu llawer mwy. edrych yn fanwl ar exoplanets, gan gynnwys Jupiters poeth.

& quot; Mae yna lawer nad ydyn ni'n dal i wybod' t am sut mae planedau'n ffurfio yn gyffredinol, ac un o'r ffyrdd rydyn ni'n ceisio deall sut y gallai hynny ddigwydd yw trwy edrych ar atmosfferau'r poethion hyn. Jupiters a chyfrif i maes sut y gwnaethon nhw fod lle maen nhw," Meddai Mansfield." Gyda'r data Hubble, gallwn edrych ar dueddiadau trwy astudio'r amsugno dŵr, ond pan ydym yn siarad am gyfansoddiad yr awyrgylch yn ei gyfanrwydd, mae yna lawer o foleciwlau pwysig eraill rydych chi am edrych arnyn nhw, fel bydd carbon monocsid a charbon deuocsid, a JWST yn rhoi cyfle inni arsylwi ar y rheini hefyd."