Kajian yang melibatkan pengukuran oleh Teleskop Angkasa James Webb (JWST) mencadangkan bahawa exoplanet 55 Cancri e mempunyai atmosfera sekunder yang dilepaskan oleh lautan magma. Daripada batu terwap, atmosfera mungkin kaya dengan CO2 dan CO. Ini adalah contoh pertama pengesanan atmosfera sekunder di sekeliling eksoplanet berbatu dan penting dalam sains eksoplanet kerana pemerolehan dan rezeki atmosfera kaya gas oleh planet berbatu adalah kunci. kepada kebolehdiaman.
Exoplanet (iaitu, planet di luar sistem suria) adalah tumpuan dalam pencarian tandatangan hidupan luar bumi. Pengesanan dan pencirian exoplanets dalam sistem bintang adalah penting untuk mengkaji planet seperti bumi yang boleh dihuni dengan persekitaran dan keadaan yang kondusif untuk menyokong kehidupan.
Eksoplanet pertama dikesan pada tahun 1990-an. Sejak itu, lebih 5000 exoplanet telah ditemui dalam beberapa dekad yang lalu. Hampir kesemuanya ditemui di galaksi asal kita Bima Sakti. An exoplanet dalam galaksi luar ditemui buat kali pertama pada tahun 2021.
Exoplanet dengan rupa bumi berbatu dan suasana sekunder sangat menarik minat ahli astronomi kerana sedemikian exoplanets berkemungkinan mempunyai keadaan seperti bumi. Atmosfera sekunder terbentuk daripada pengeluaran gas bahan yang terperangkap dalam mantel hangat ke permukaan planet. Bagi planet terestrial, atmosfera primer yang terbentuk daripada gas ringan seperti hidrogen dan helium yang bertambah semasa pembentukan awal planet hilang disebabkan oleh suhu permukaan yang lebih rendah dan halaju keluar planet.
Exoplanet 55 Cancri e
Exoplanet 55 Cancri e ialah eksoplanet berbatu panas yang terletak 41 tahun cahaya dari Bumi dalam buruj Kanser. Kebanyakannya berbatu dengan suhu keseimbangan sekitar 2,000 K, ia mengorbit bintang seperti Matahari 55 Cancri dan diklasifikasikan sebagai Bumi super (kerana ia mempunyai diameter dua kali ganda diameter Bumi dan ketumpatan lebih besar sedikit). Komposisinya mungkin serupa dengan planet berbatu dalam sistem suria.
Kajian terdahulu mengenai exoplanet ini mencadangkan kehadiran atmosfera yang kaya dengan volatil. Keputusan tidak disukai kehadiran H2/Dia mendominasi atmosfera primer tetapi ia tidak dapat menolak kemungkinan bahawa sampul gas diperbuat daripada batu terwap kerana planet ini cukup panas untuk membenarkan penyejatan batuan cair. Ia tidak dapat diketahui sama ada atmosfera e exoplanet ini terbentuk sekunder daripada gas keluar bahan yang terperangkap dalam mantel hangat ke permukaan planet.
Atmosfera sekunder berkembang selepas gas ringan primordial (terutamanya H2 dan Dia) hilang apabila planet menjadi sejuk. Ia terbentuk daripada keluar gas dari dalam ke permukaan planet disebabkan oleh gunung berapi atau aktiviti tektonik. Sebagai contoh, atmosfera Zuhrah, Bumi dan Marikh adalah atmosfera sekunder. Kehadiran atmosfera sekunder dalam eksoplanet menunjukkan evolusi selanjutnya planet peringkat awal ke arah kemungkinan didiami.
Penyiasatan JWST exoplanet 55 Cancri e
Pengukuran spektrum pelepasan haba exoplanet 55 Cancri e oleh instrumen di atas Teleskop Angkasa James Webb (JWST) telah menolak kemungkinan atmosfera diperbuat daripada batu wap. Penemuan baru menunjukkan bahawa atmosfera dikeluarkan daripada lautan magma dan mungkin kaya dengan CO2 dan CO.
Ini merupakan perkembangan penting dalam sains exoplanet. Ini adalah kali pertama eksoplanet dikesan mempunyai atmosfera sekeliling yang terbentuk daripada bahan keluar gas dari pedalaman (suasana sekunder).
Bumi, Zuhrah dan Marikh dalam sistem suria kita ditutup dengan lautan magma pada masa lalu dengan interaksi atmosfera, permukaan dan dalaman. Oleh itu, perkembangan baharu boleh membantu kita memahami dengan lebih baik keadaan awal Bumi, Zuhrah dan Marikh serta cara planet berbatu memperoleh dan mengekalkan atmosfera yang kaya dengan gas, satu keperluan utama untuk sebuah planet boleh didiami.
***
Rujukan:
- JPL. Exoplanet – Petunjuk Webb NASA tentang Kemungkinan Atmosfera Mengelilingi Exoplanet Berbatu. Disiarkan pada 8 Mei 2024. Boleh didapati di https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-webb-hints-at-possible-atmosphere-surrounding-rocky-exoplanet
- Hu, R., et al 2024. Suasana sekunder di exoplanet berbatu 55 Cancri e. Alam 630, 609–612. Diterbitkan: 08 Mei 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07432-x
- Universiti Oregon. Halaman – Suasana primer dan sekunder. Boleh didapati di https://pages.uoregon.edu/jschombe/ast121/lectures/lec14.html
***
