O exoplanetă de mărimea Pământului, posibil a obținut a doua atmosferă, după ce a pierdut-o pe cea inițială

Rotindu-se în jurul unei pitice roşii, la 41 de ani-lumină distanţă de noi, se află o exoplanetă telurică de dimensiunea Pământului, numită GJ 1132b.

În anumite privințe, GJ 1132b are paralele interesante cu Pământul, dar în același timp, sub alte aspecte, este foarte diferită.

Una dintre diferențe este că atmosfera sa fumuroasă şi cețoasă conţine un amestec de hidrogen, metan şi cianură de hidrogen.

Vedeţi şi: Prima exoplanetă cu atmosferă, similară cu Pământul, o nouă speranță

Oamenii de știință, folosind telescopul spațial Hubble al NASA, au găsit dovezi că aceasta nu este atmosfera inițială a planetei şi că prima a fost distrusă de radiația extremă a stelei părinte din apropiere.

Se crede că aşa numita „atmosferă secundară”, se formează pe măsură ce lava topită sub suprafața planetei curge continuu prin fisurile vulcanice.

Gazele care curg prin aceste crăpături par să umple în mod constant atmosfera, care de altfel, de asemenea, era să fi fost eliminată de stea.

Este pentru prima dată când o atmosferă secundară a fost detectată într-o lume din afara sistemului solar.

Se presupune că planeta GJ 1132b, a început ca o lume gazoasă cu o atmosferă dintr-un strat gros de hidrogen.

Începând cu un diametru de câteva ori mai mare ca cel al Pământului, se presupune că acest așa numit „sub-Neptun” şi-a pierdut rapid atmosfera primordială de hidrogen şi heliu, datorită radiației intense a stelei fierbinții şi tinere în jurul căreia se roteşte.

Într-o perioadă scurtă de timp, o astfel de planetă va fi dezbrăcată până la un miez gol de dimensiunea Pământului.

Iată aici lucrurile au devenit cu adevărat interesante.

Spre surprinderea astronomilor, Hubble a observat că atmosfera actuală, potrivit teoriei lor, este una „secundară”.

Vedeţi şi: Hubble a fixat o exoplanetă ciudată cu o orbită foarte îndepărtată ce se comportă ca mult căutata “Planeta Nouă”

Bazându-se pe o combinație din dovezi observaționale şi interferența prin modelare computerizată, echipa raportează că atmosferă este formată din hidrogen molecular, cianură de hidrogen, metan şi conține, de asemenea, o ceață de aerosol.

Modelarea sugerează că ceaţa aerosol se bazează pe hidrocarburi produse fotochimic, similar cu smogul de pe Pământ.

Oamenii de știință interpretează hidrogenul atmosferic actual de pe GJ 1132 b ca hidrogen din atmosfera originală ce a fost absorbit în mantia de magma topită a planetei şi acum este eliberat încet prin procese vulcanice pentru a forma o nouă atmosferă.

Vedeţi şi: Telescoapele NASA au dezvăluit atmosfera unei exoplanete hibrid ciudate

Se crede că atmosfera pe care o vedem astăzi este alimentată continuu pentru a echilibra hidrogenul care scurge în spaţiu.

„Aceasta este foarte interesant, deoarece credem că atmosfera pe care o vedem acum este regenerată, deci ar putea fi o atmosferă secundară”, a spus coautorul studiului Raissa Estrela (en) de la Jet Propulsion Laboratory (JPL) din California de Sud.

Vedeţi şi: NASA a detectat oxigen în atmosfera marțiană

„Iniţial noi consideram că aceste planete extrem de iradiate ar putea fi destul de plictisitoare, deoarece le credeam rămase fără atmosferă.

Dar noi am examinat observațiile existente ale acestei planete efectuate de Hubble şi am spus: ‘O, nu, există atmosferă acolo'”.

Descoperirile ar putea avea implicații pentru alte exoplanete, planete din afara sistemului solar.

„Câte planete terestre n-au început ca terestre?

Unele pot debuta ca sub-Neptuni şi devin terestre datorită mecanismului ce foto-evaporă (en) atmosfera primordială.

Acest proces acționează la etapa timpurie a vieţii unei planete, când steaua este mai fierbinte”, a spus autorul principal Mark Swain de la JPl (en).

„Apoi steaua se răcește şi planeta rămâne aşa acolo.

Aşa că primiți acest mecanism în care poţi elimina atmosfera în primele 100 de milioane de ani, după care lucrurile se calmează.

Şi dacă puteți regenera atmosfera, posibil că o veţi putea păstra”.

În anumite privințe, GJ 1132 b, situat la aproximativ 41 de ani lumină de Pământ, are paralele tentante cu Pământul, dar în unele moduri este foarte diferită.

Ambele au densități, dimensiuni şi vârste similare, având o vechime de aproximativ 4,5 miliarde de ani.

Ambele au început cu o atmosferă dominantă de hidrogen şi ambele erau încinse înainte de a se răcori.

Mai mult ca atât, lucrarea echipei sugerează că GJ 1132 b şi Pământul au o presiune atmosferică similară la suprafaţă.

Dar planetele au istorii profund diferite.

Pământul nu se crede a fi un nucleu ce a supraviețuit după un sub-Neptun.

Şi Pământul se rotește la o distanță confortabilă de Soarele nostru.

GJ 1132 b este atât de aproape de steaua sa pitică roșie, încât face o orbită completă în jurul stelei gazdă odată la fiecare zi şi jumătate.

Această proximitate extremă o ține pe GJ 1132 b blocată mareic, îndreptată permanent cu aceeași faţă spre stea.

Vedeţi şi: Viaţă pe alte planete: 5 planete potenţial locuibile din apropiere asemănătoare cu Pământul

„Întrebarea este: Ce menține mantia suficient de fierbinte pentru a rămâne lichidă şi pentru a alimenta vulcanismul?” întreabă Swain (en).

„Acest sistem este special, deoarece dispune de o încălzire mareică suficientă”.

Încălzirea mareică este un fenomen care se produce prin frecare, când energia de pe orbită şi de la rotația unei planete este dispersată ca căldură în interiorul planetei.

GJ 1132 b se află pe o orbită eliptică, iar forțele mareice ce acționează asupra ei sunt cele mai puternice atunci când ea se află cel mai aproape sau cel mai departe de steaua gazdă.

Cel puțin încă o planetă din sistemul stelei gazdă atrage gravitațional planeta.

În consecință, planeta este comprimată sau dilatată prin această „pompare” gravitațională.

Această încălzire prin maree menține mantaua planetei lichidă pentru o lungă perioadă de timp.

Un exemplu din apropiere în propriul nostru sistem solar, este luna lui Jupiter Io, ce are o activitate vulcanică continuă datorită unei lupte mareice cu otgonul dintre Jupiter şi lunile joviene vecine.

Vedeţi şi: Planeta Jupiter este mai mare ca unele stele, de ce noi nu am primit un al doilea soare?

Având în vedere interiorul fierbinte a planetei GJ 1132 b, echipa crede că scoarța superioară a planetei este extrem de subțire, poate doar câteva sute de metri grosime.

Această este prea firavă pentru a susţine ceva asemănător cu munţii vulcanici.

De asemenea, terenul său plat poate fi crăpat ca o coajă de ou din cauza flexiunii mareelor.

Hidrogenul şi alte gaze ar putea fi eliberate prin astfel de fisuri.

Viitorul telescop spațial James Webb al NASA va avea capacitatea să observe aceste exoplanete.

Viziunea în infraroșu a lui Webb poate permite oamenilor de știință să privească în jos până la suprafața planetei.

„Dacă aici există bazine de magmă sau activitate vulcanică, aceste zone vor fi mai fierbinți”, a explicat Swain (en).

„Aceasta va genera mai multe emisii şi, prin urmare, ei vor putea potențial urmări activitatea geologică reală, ceea ce este foarte interesant!”

Descoperirile echipei vor fi publicate în viitorul număr al revistei Astronomical Journal.