2005'teki keşfinden bu yana, exoplanet HD 189733b, büyüklüğü, kompakt yörüngesi, Dünya'ya yakınlığı ve cazip mavi gökyüzü atmosferi nedeniyle en çok gözlenen ekstra güneş gezegenlerinden biri olmuştur. Ancak Hubble Uzay Teleskobu ve Swift Teleskopu kullanan gökbilimciler, gezegeni yoğun X-ışını radyasyonuyla yıkayan ebeveyninden şiddetli bir parıltı sonrasında gezegenin üst atmosferinde dramatik değişikliklere tanık oldular. Bilim adamları, eylemi izleyebilmenin, Güneş Sistemimiz dışındaki gezegenlerde değişen iklimlere ve hava durumuna karşı göz kamaştırıcı bir bakış attığını söylüyor.
HD 189733b, Dünya gibi mavi bir gökyüzüne sahip olsa da, güneşdışı gezegen avcılarının bulması en kolay olan “sıcak Jüpiter” lerden biridir: yıldızına çok yakın yörüngede dönen büyük gaz gezegenleri. HD 189733, HD 189733A adı verilen yıldızına son derece yakın, Dünya'nın Güneş'e olan mesafesinin sadece otuzda biri, 2.2 gün içinde yıldızın etrafında dolanıyor. Ek olarak, sistem sadece 63 ışıkyılı uzaklıkta, o kadar yakın ki yıldızı ünlü Dumbbell Bulutsusu'nun yakınındaki dürbünle görülebiliyor.
Yıldızı Güneş'ten biraz daha küçük ve soğuk olsa da, bu, gezegenin iklimini 1000 derecenin üzerinde olağanüstü sıcak yapar ve üst atmosfer enerjik aşırı ultraviyole ve X-ışını radyasyonu ile dövülür.
HD 189733b’nin atmosferinin buharlaştığı düşünülmese de (Osiris veya HD 209458b adlı benzer bir dış gezegen gibi) gökbilimciler potansiyelin orada olduğunu biliyorlardı. Atmosferik gazlar, yıldız ışığının geçmesine izin veren gezegensel “yüzey” in çok ötesine uzanır ve önceki gözlemlerde gökbilimciler, HD 189733b'yi çevreleyen kimyasal bileşiklere bir göz atabilirlerdi. Bu analizden bilim adamları, suyun ve metanın atmosferde bulunduğunu; ve daha sonra, Spitzer uzay teleskobu dünyadaki sıcaklık dağılımını bile haritaladı. Ek araştırmalar, HD 189733b'nin üst atmosferinde ince bir parçacık tabakası bulunduğunu ve ince yansıtıcı bulutlar oluşturduğunu gösterdi.
Fransa'daki Paris Astrofizik Enstitüsü'nden gökbilimci Alain Lecavelier des Etangs, 2010 yılının başlarında ve 2011'in sonlarında iki yıldız boyunca Hubble'ı kullanarak bu gezegenin atmosferini gözlemlemek için bir ekibin ana yıldızına karşı kontrast oluşturmasına neden oldu. Bu şekilde arkadan aydınlatılmış olsa da, gezegenin atmosferi kimyasal imzasını yıldız ışığı üzerine bastırarak, gökbilimcilerin doğrudan görüntü için çok küçük ölçeklerde neler olduğunu çözmelerine izin veriyor. Atmosferin uçup gitmesini gözlemlemeyi umuyorlardı, ancak 2010'da hayal kırıklığına uğradılar.
Lecavelier, “İlk gözlemler aslında hayal kırıklığı yarattı,” çünkü gezegenin atmosferinde hiçbir iz göstermedikleri için. Sadece ikinci gözlem seti geldiğinde daha ilginç bir şeyle uğraştığımızı fark ettik. ”
Ekibin 2011 yılında yapılan takip gözlemleri dramatik bir değişiklik gösterdi ve gezegenden 300,000 mil / saat hızda, gezegenden saniyede en az 1000 ton hızında bir gaz tüyü üflendiğine dair net bir işaret gösterdi. kuyruklu yıldız benzeri görünüm.
"Bazı gezegenlerin atmosferinin buharlaştığını doğrulamamıştık," dedi Lecavelier, “Buharlaşan atmosferdeki fiziksel koşulların zaman içinde değiştiğini izledik. Bunu daha önce kimse yapmamıştı. ”
Peki atmosferin durumu neden değişti?
Gezegenin aşırı sıcaklığına rağmen, atmosfer 2011'de görülen oranda buharlaşacak kadar sıcak değildir. Bunun yerine, buharlaşmanın ana yıldızdan gelen yoğun X-ışını ve aşırı ultraviyole radyasyon tarafından yönlendirildiği düşünülmektedir. Kendi Güneş'imizden 20 kat daha güçlü. HD 189733b'nin yıldızına çok yakın dev bir gezegen olduğu da göz önüne alındığında, Dünya'dan 3 milyon kat daha fazla bir X-ışını dozu çekmesi gerekir.
X-ışınları ve aşırı ultraviyole yıldız ışığı gezegenin atmosferini ısıttığı ve muhtemelen kaçışını sürdüğü için, ekip ayrıca Swift'in X-ışını Teleskopu (XRT) ile yıldızı izledi. 7 Eylül 2011'de, Hubble'ın geçişi gözlemlemesi planlanmadan sadece sekiz saat önce Swift, güçlü bir parlamayı ortaya çıkardığında yıldızı izliyordu. Güneş ışınlarından daha büyük olan emisyon seviyelerinin üzerinde meydana gelen ani bir artış olan X-ışınlarında 3.6 kat arttı.
“Gezegenin yıldıza yakın olması, X sınıfı bir güneş patlaması sırasında, en güçlü kategoride bile, Dünya'dan on binlerce kat daha güçlü bir X-ışını patlamasıyla vurulduğu anlamına geliyor,” diyor ortak yazar Peter Wheatley, İngiltere'deki Warwick Üniversitesi'nde fizikçi.
Gezegenin muazzam büyüklüğünü hesaba katan ekip, HD 189733b'nin, X sınıfının eşiğinde bir güneş patlamasından Dünya'nın aldığı yaklaşık 3 milyon kat daha fazla X-ışını ile karşılaştığını not ediyor.
İngiltere'deki Warwick Üniversitesi'nden ortak yazar Peter Wheatley, “X-ışını emisyonları yıldızın toplam üretiminin küçük bir parçasıdır, ancak atmosferin buharlaşmasını sağlayacak kadar enerjik olduğu kısımdır” dedi. “Bu, HD 189733A'dan bugüne kadar gözlemlenen birkaç kişinin en parlak X-ışını parlamasıydı ve bu parlamanın gezegen üzerindeki etkisinin, birkaç saat sonra Hubble ile görülen buharlaşmayı etkilediği çok muhtemel görünüyor.”
Ekip ayrıca yıldızın çıktısındaki değişikliklerin Güneş'in 11 yıllık güneş lekesi döngüsüne benzer mevsimsel bir süreç geçirebileceği anlamına gelebileceğini söyledi.
Ekip, Hubble ve ESA'nın XMM-Newton X-ışını uzay teleskobu ile gelecekteki gözlemleri kullanarak tanık oldukları değişiklikleri netleştirmeyi umuyor, ancak gezegenin yıldızların parlamasıyla vurulduğuna dair bir soru olmadığını ve gezegenin atmosferi fırladı.
Bu araştırma, Swift'in parlamayı gördüğü ve Hubble'ın gezegenin atmosferinden çıkan büyük miktarda gazın görüldüğü gibi, görevler arasındaki işbirliğine dayalı araştırmaların faydalarını gösteriyor. Aynı zamanda, gelecekteki araştırmalar için, diğer dünyaların hem yıldızlarında hem de atmosferlerinde meydana gelen değişiklikleri izlemek için potansiyel sağlar.
NASA’nın Goddard Spaceflight Center’ındaki bu video ek bilgi sağlar:
Olası satış başlığı: Bu sanatçının sunumu, ana yıldızından gelen güçlü bir patlamaya tepki olarak HD 189733b'nin atmosferinin buharlaşmasını gösteriyor. NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu kaçan gazları tespit etti ve NASA’n Swift uydusu yıldız parlamasını yakaladı. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi.
İkinci resim başlığı: Swift’in Ultraviyole / Optik Teleskopu, HD 189733b’nin yıldızının bu görünümünü 14 Eylül 2011’de yakaladı. Görüntü 6 yay dakikadır. Kredi bilgileri: NASA / Swift / Stefan Immler
