Super-Earth 55 Cancri e (aka. Janssen) er noe berømt, som exoplanet går. Denne verden opprinnelig ble oppdaget i 2004, og var en av få hvis oppdagelse foregikk av Kepler oppdrag. I 2016 var det også den første eksoplaneten som hadde sin atmosfære med suksess. Gjennom årene har det blitt utført flere studier på denne planeten som avslørte noen ganske interessante ting om dens sammensetning og struktur.
For eksempel trodde forskere på en gang at 55 Cancri e var en "diamantplanet", mens nyere arbeid basert på data fra Spitzer romteleskop konkluderte med at overflaten var dekket av innsjøer med varm lava. En ny studie utført av forskere fra NASAs Jet Propulsion Laboratory indikerer imidlertid at til tross for sin intense overflatevarme, har 55 Cancri e en atmosfære som kan sammenlignes med jordas, bare mye varmere!
Studien, med tittelen “A Case for an Atmosphere on Super-Earth 55 Cancri e”, dukket nylig opp i The Astrophysical Journal. Ledet av Isabel Angelo (en fysikk-hovedfag med UC Berkeley) med bistand fra Renyu Hu - en astronom og Hubble Fellow med JPL og Caltech - gjennomførte paret en mer detaljert analyse av Spitzer data for å bestemme sannsynligheten for og sammensetningen av en atmosfære rundt 55 Cancri e.
Tidligere studier av planeten bemerket at denne superjorda (som er dobbelt så stor som planeten vår), kretser veldig nær stjernen. Som et resultat har den en veldig kort omløpstid på omtrent 17 timer og 40 minutter og er tidvis låst (med den ene siden konstant vendt mot stjernen). Mellom juni og juli 2013, Spitzer observert 55 Cancri e og skaffet temperaturdata ved hjelp av det spesielle infrarøde kameraet.
Opprinnelig ble temperaturdataene sett på som en indikasjon på at det fantes store lavavsetninger på overflaten. Imidlertid etter å ha analysert disse dataene på nytt og kombinert dem med en ny modell som Hu tidligere har utviklet, begynte teamet å tvile på denne forklaringen. I følge funnene deres, må planeten ha en tykk atmosfære, siden lavasjøer som er utsatt for rom, ville skapt varme steder med høye temperaturer.
Dessuten bemerket de også at temperaturforskjellene mellom dag- og nattsiden ikke var så betydelige som tidligere antatt - en annen indikasjon på en atmosfære. Ved å sammenligne endringer i klodens lysstyrke med energiflytmodeller, konkluderte teamet med at en atmosfære med flyktige materialer var den beste forklaringen på de høye temperaturene. Som Renyu Hu forklarte i en fersk pressemelding fra NASA:
“Hvis det er lava på denne planeten, må den dekke hele overflaten. Men lavaen ville være skjult for vårt syn av den tykke atmosfæren. Forskere har diskutert om denne planeten har en atmosfære som Jorden og Venus, eller bare en steinete kjerne og ingen atmosfære, som Merkur. Saken for en atmosfære er nå sterkere enn noen gang. ”
Ved å bruke Hu sin forbedrede modell for hvordan varme ville strømme over hele planeten og stråle ut i verdensrommet, fant de ut at temperaturen på dagsiden i gjennomsnitt ville være omtrent 2573 K (2300 ° C; 4200 ° F). I mellomtiden ville temperaturene på den "kalde" siden gjennomsnittlig være mellom 1573 - 1673 K (1.300 - 1.400 ° C; 2.400 - til 2.600 ° F). Hvis planeten ikke hadde noen atmosfære, ville temperaturforskjellene være langt mer ekstreme.
Når det gjelder sammensetningen av denne atmosfæren, avslørte Angelo og Hu at den sannsynligvis ligner Jordens - som inneholder nitrogen, vann og til og med oksygen. Mens den er mye varmere, så ut til at atmosfæretettheten også lik den på Jorden, noe som antyder at planeten mest sannsynlig er steinete (også kjent som terrestrisk) i sammensetningen. På ulempen er temperaturene altfor varme til at overflaten kan opprettholde flytende vann, noe som gjør beboeligheten til en ikke-startpakke.
Til syvende og sist ble denne studien muliggjort takket være Hus utvikling av en metode som gjør studien eksoplanett atmosfærer og overflater enklere. Angelo, som ledet studien, jobbet med den som en del av praksisplassen sin hos JPL og tilpasset Hu sin modell til 55 Cancri e. Tidligere hadde denne modellen bare blitt brukt på massegassgiganter som går i bane rundt deres respektive soler (også kalt "Hot Jupiters").
Naturligvis er det uavklarte spørsmål som denne studien er med på å reise, for eksempel hvordan 55 Cancri e har unngått å miste atmosfæren til verdensrommet. Gitt hvor nær planeten kretser rundt stjernen sin, og det faktum at den er tidvis låst, vil den være utsatt for intense mengder stråling. Ytterligere studier kan bidra til å avsløre hvordan dette er tilfelle, og vil bidra til å fremme vår forståelse av store, steinete planeter.
Bruken av denne modellen på en Super-Earth er det perfekte eksempel på hvordan eksoplanettforskning har utviklet seg de siste årene. Opprinnelig var forskere begrenset til å studere gassgiganter som går i bane rundt stjernene deres (så vel som deres respektive atmosfærer) siden disse er de enkleste å oppdage og karakterisere. Men takket være forbedringer i instrumentering og metoder, vokser utvalget av planeter vi er i stand til å studere.
