Το Hubble ανιχνεύει οξυγόνο και άνθρακα στην ατμόσφαιρα εξωηλιακού πλανήτη

Από την ιστοσελίδα του Scientific American, 3 Φεβρουαρίου 2004

Επιστήμονες έχουν ανιχνεύσει για πρώτη φορά άνθρακα και οξυγόνο στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη πέρα από το ηλιακό μας σύστημα. Αλλά η ατμόσφαιρα του πλανήτη αυτού εξατμίζεται γρήγορα, κάνοντας έτσι τους ερευνητές να προτείνουν ότι ο πλανήτης αυτός αντιπροσωπεύει μια μοναδική κατηγορία εξωηλιακού πλανήτη. Η ανακάλυψη του περιγράφεται σε μια εργασία που δημοσιεύεται στο Astrophysical Journal Letters.

Οι αστρονόμοι που ανακάλυψαν πρώτοι τον πλανήτη, που ονόμασαν HD209458b ή Όσιρις, το 1999 να στρέφεται γύρω από ένα άστρο στον αστερισμό Πήγασος 150 έτη φωτός από τη Γη.

Ο πλανήτης, που κατατάσσεται στην κατηγορία του αέριου γίγαντα Δία, είναι μοναδικός επειδή η τροχιά του γύρω από το άστρο του διαρκεί μόνο 3,5 ημέρες ενώ είναι πολύ κοντά του. Έτσι ήταν πολύ δύσκολο να παρατηρηθεί δεδομένου και της μεγάλης φωτεινότητας του άστρου.

Σημειωτέον ότι ο Όσιρις απέχει μόνο 7 εκατομμύρια km από το άστρο του, όταν η Γη απέχει 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον ήλιο. Ο Όσιρις φαίνεται να ανήκει σε μια κατηγορία πλανητών που ονομάζονται "θερμοί" Δίες και διαθέτουν ατμόσφαιρα τόσο ζεστή ώστε τα αέρια διαστέλλονται και διαφεύγουν στο Διάστημα.

Χρησιμοποιώντας όμως έναν φασματογράφο υπεριωδών ακτίνων, από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, ο Alfred Vidal-Madjar του Αστροφυσικού Ινστιτούτου του Παρισιού (CNRS) και οι συνάδελφοί του μελέτησαν τον πλανήτη τον Οκτώβριο και τον Νοέμβριο του 2003.

"Οξυγόνο υπάρχει επίσης και στους αέριους γίγαντες του Ηλιακού Συστήματος, όπως ο Δίας και ο Κρόνος",  εξηγεί ο Vidal-Madjar, ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. Αλλά στον Δία και τον Κρόνο, αντίθετα, ο άνθρακας και το οξυγόνο είναι ενωμένα σε μόρια μεθανίου, το οποίο βρίσκεται στα βαθύτερα στρώματα της ατμόσφαιράς τους.

"Το σημαντικό είναι ότι έχουμε ανιχνεύσει οξυγόνο και άνθρακα σε ατομική μορφή και μάλιστα στα πιο ακραία στρώματα του πλανήτη εκεί που δεν θα τα αναμέναμε κανονικά",  λέει ο Gilda Ballester του Πανεπιστημίου της Αριζόνα. "Αυτά τα στοιχεία είναι 10 φορές βαρύτερα από τα άτομα του υδρογόνου, έτσι μια δύναμη ισχυρότερη από τη βαρύτητα τα οδηγεί προς τα πάνω μαζί με το υδρογόνο, στο πιο εξώτερο τμήμα του πλανήτη".

Οι αστρονόμοι ανίχνευσαν για πρώτη φορά το υδρογόνο να εξατμίζεται από την ατμόσφαιρα του HD209458b πέρυσι και τώρα υπολογίζουν ότι η ατμόσφαιρα φεύγει μακριά με ταχύτητες μεγαλύτερες από 35.000 km/h.

"Σκεπτόμαστε ότι ακόμη και τα βαρύτερα στοιχεία, όπως ο σίδηρος, φεύγουν προς τα έξω", σχολιάζει το μέλος της ομάδας Alain Lecavelier des Etangs του Αστροφυσικού Ινστιτούτου του Παρισιού.

Οι ερευνητές προτείνουν ότι ο πλανήτης HD 209458b είναι ένας νέος τύπος εξωηλιακού πλανήτη λόγω της έντονης εξάτμισης του. Υποθέτουν δε, ότι η ανίχνευση των περισσότερων τέτοιων πλανητών, που πιθανά να είναι υπόλοιπα αερίων γιγάντων, μπορεί σύντομα να γίνει προσιτή και από τη Γη και από τα συνδεδεμένα διαστημικά τηλεσκόπια.

"Εικάζεται ότι η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης μπορεί να έχουν χάσει ολόκληρες τις αρχικές ατμόσφαιρες τους κατά τη διάρκεια της πρώτης φάσης της ζωής τους", λέει ο Vidal-Madjar. "Οι σημερινές ατμόσφαιρές τους έχουν προέλευσή τους αστεροειδείς και τις συγκρούσεις τους με κομήτες και τη μεταφορά αερίων από το εσωτερικό των πλανητών".