Üks meile 2004. aastal esmakordselt avastatud Vähi tähtkujus kõige lähedasemaid eksoplaneete on hiljuti tõusnud kosmoseteleskoopide Hubble, Spitzer ja suurimate maapealsete vaatluskeskuste tähelepanu keskpunkti. Tänu uutele astronoomilistele seadmetele ja andmeanalüüsi algoritmidele on nüüd olnud võimalik kindlaks teha atmosfääri olemasolu ja koostis. Klassi "super-maa" eksoplaneetide puhul on selline töö tehtud esimest korda.
Binaarne täht 55 Vähk on juba ammu tähelepanu äratanud. See on taevas nähtav palja silmaga, kuna see asub meist vaid 40,9 valgusaasta kaugusel ja selle heledus on 0,6 päikesepaistet. Selle süsteemi põhitäht kuulub samasse peamisse spektritüüpi (GxV) kui Päike. Selle mass on lähedane ka Päikese massile ja selle ümber keerleb vähemalt viis planeeti. Igaüks neist tuvastati Doppleri spektroskoopia abil. Siis kinnitati eksoplaneetide avastamist orbiidil ja suurimates maapealsetes vaatluskeskustes tehtud vaatluste abil.
Kõigist päikesesarnases tähes avastatud eksoplaneetide seas on astronoomide suurim tähelepanu nüüd 55 Vähk e. See on kõrge süsinikusisaldusega supermuld. Maakera massiga 8,37 ja raadiusega 2,17 korda suurem kui maa peal, tuleb selle soolestikus luua tingimused teemantide intensiivseks moodustamiseks. Esmaste hinnangute kohaselt ületab nende kogumaht Maa suuruse. Täiendav huvi eksoplaneedi vastu oli tingitud asjaolust, et matemaatilised mudelid ennustasid tiheda atmosfääri olemasolu suure veeauru sisalduse tõenäosusega.
Hubble'i kosmoseteleskoop (pilt: nasa.gov).
Pikka aega üritasid nad neid andmeid kinnitada või eitada, täpsustades planeedi parameetreid, selle võimalikku koostist ja päritolu. Alates 2014. aastast on selle jaoks kasutatud Hubble'i kosmoseteleskoobi kõige arenenumat instrumenti, WFC3-kaamerat. Vaatlused nähtavas ja infrapunakiirguse valguses võimaldasid aga ilma vanematähe taustal kindlaks teha ainult eksoplaneedi regulaarse transiidi, ilma uut teavet esitamata.
Teadlasi aitas eksoplaneedi 55 Vähk edukas asukoht e. Kuna see on oma tähele 64 korda lähemal kui Maa Päikesele, kestab see aastas vaid 18 tundi ja pind soojeneb kuni 2000 K. Tugeva kuumutamise tõttu helendab see kesk-infrapunakiirgust. Infrapunavalgus, mis on planeetide jaoks harva esinev, võimaldab seda uurida mitte ainult optilise ulatuse vaatluste abil, vaid ka Spitseri orbiidil liikuva teleskoobi aparaadi abil.
Spitzeri kosmoseteleskoop (pilt: NASA / JPL-Caltech).
Hubble'i ja Spitzeri kosmoseteleskoopide ja maapealsete vaatluskeskuste kogutud andmed on võimaldanud Londoni ülikooli kolledži teadlastel otsustada eksoplaneedi gaasiümbrise koostise üle. Päikesesüsteemi planeetide tähtede ja atmosfääri uurimiseks kasutatakse laialdaselt keemilise koostise spektraalanalüüsi meetodeid, kuid kauge supermaapinna jaoks osutusid need esmakordselt sama informatiivseks.
Reklaamvideo:
Eksoplaneedi 55 Vähk atmosfääris leiti suures koguses vesinikku ja heeliumi. Tõenäoliselt püüdis ta neid valguselemente juba varakult ioniseeritud gaasi pilvest kohaliku päikese tekkimise ajal. Vaatamata kõigile ootustele ja esialgsetele arvutustele ei ole eksoplaneedi atmosfääris veeauru veel mikrokogustena tuvastatud.
Tähe 55 Vähk A intensiivse kuumutamise tõttu sulab supermaapõue päeva jooksul pidevalt ja tal on vaevalt aega üleöö jahtuda. Tõusvate soojusvoogude korral satuvad süsiniku ja selle ühendite, enamasti anorgaaniliste, osakesed pidevalt atmosfääri. Erinevate reaktsioonide käigus moodustuvad peamiselt oksiidid, vesiniktsüaniid (vesiniktsüaniidi aur) ja atsetüleen. Süsinikmonooksiidi ülekaal süsinikdioksiidi üle näitab kõrget süsiniku ja hapniku suhet. Vesiniktsüaniidi ja teiste meie avastatud molekulide olemasolu võivad mõne aasta pärast kinnitada järgmised infrapuna teleskoopide põlvkonnad. Sel juhul saame uusi tõendeid selle kohta, et see planeet on äärmiselt süsinikurikas ja üldiselt väga ebatavaline,”- kommenteeris uuringu üks autoritest Jonathan Tennyson (Jonathan Tennyson).
Andrei Vasilkov
