g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Şaşırtıcı bilim adamı: Dünyadaki yabancı bir gezegenin atmosferini yaratın!

NASA'nın Pasadena, California'daki Jet Tahrik Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar, Dünya üzerinde dünya dışı bir atmosfer yaratıyor. Yeni bir çalışmada, JPL bilim adamları, bir hidrojen ve karbon monoksit karışımını yaklaşık lav sıcaklığı olan 2.000 Fahrenheit (1100 santigrat derece) dereceye kadar ısıtmak için yüksek sıcaklıklı bir "fırın" kullandılar.

(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)

Amacı, "sıcak Jüpiter" olarak adlandırılan özel bir dış gezegenin (güneş sisteminin dışındaki gezegen) atmosferinde var olabilecek koşulları simüle etmektir. Sıcak Jüpiter, güneş sistemimizdeki herhangi bir gezegenden farklı olarak, yörüngesi ana yıldızına çok yakın olan bir gaz devi gezegendir. Dünya 365 gün boyunca güneşin etrafında dönerken, sıcak Jüpiter 10 günden daha kısa bir sürede yıldızın etrafında dönüyor.

Brocade Park-Bilim Popülerleştirme: Yıldızlara çok yakındırlar, bu da sıcaklıklarının 1.000 ila 5.000 derece Fahrenheit (530 ila 2800 santigrat derece) veya daha yüksek olabileceği anlamına gelir. Bunun aksine, Merkür'ün yüzeyindeki sıcak günler (güneşin yörüngesinde 88 gün) yaklaşık 800 Fahrenheit'e (430 santigrat derece) ulaşır. Jet Tahrik Laboratuvarı'nın baş bilim adamı Murthy Gudipati şunları söyledi: Bu zorlu dış gezegen ortamlarını laboratuvarda doğru bir şekilde simüle etmemiz imkansız olsa da, çok yaklaşabiliriz. Araştırma ekibi, esas olarak hidrojen ve% 0,3 karbon monoksitten oluşan basit bir kimyasal karışımla başladı. Bu moleküller evrende ve erken güneş sisteminde son derece yaygındır ve sıcak Jüpiter atmosferini makul bir şekilde oluşturabilirler.

Bu sanatsal konsept görüntüsü, "sıcak Jüpiter" e bir örnek olan Celtic-9b gezegenini veya ana yıldızının çok yakınında yörüngesinde dönen bir gaz devi gezegenini gösteriyor. KELT-9b, Jüpiter'in yüksek sıcaklığının aşırı bir örneğidir ve gün boyunca 7,800 derece Fahrenheit'e (4300 santigrat derece) ulaşır. Resim: NASA / JPL-Caltech

Ekip daha sonra karışımı 620 ila 2240 derece Fahrenheit'e (330 ila 1230 santigrat derece) ısıttı. Araştırma ekibi ayrıca laboratuvarda demlenen birayı yüksek dozda ultraviyole radyasyona maruz bıraktı - tıpkı ana yıldızlarına çok yakın yörüngedeki sıcak Jüpiterler tarafından yaşanan koşullara benzer. Ultraviyole ışınlarının etkili bir bileşen olduğu kanıtlanmıştır. Bu, büyük ölçüde araştırmada, bu sıcak ortamlarda meydana gelen kimyasal reaksiyonlar olabilecek bazı daha şaşırtıcı sonuçlara yol açmıştır. Gezegen standartlarına göre, sıcak Jüpiterler büyüktür ve soğuk gezegenlerden daha fazla ışık yayarlar. Bu faktörler, gökbilimcilerin atmosferleri hakkında diğer dış gezegen türlerinin çoğundan daha fazla bilgi toplamasına izin verir. Bu gözlemler, birçok sıcak Jüpiter atmosferinin yüksek rakımlarda opak olduğunu göstermektedir.

Bulutlar bu opaklığı açıklasa da hava basıncı azaldıkça bulutların opaklığı gittikçe daha dengesiz hale gelecek ve hava basıncının çok düşük olduğu yerlerde insanlar bu opaklığı gözlemleyebilecektir. Bilim adamları bulutların yanı sıra başka olası açıklamalar arıyorlardı, aerosoller (atmosferde asılı kalan katı parçacıklar) bunlardan biri olabilir. Ancak Jet Tahrik Laboratuvarı'ndaki araştırmacılara göre bilim adamları, sıcak Jüpiterler atmosferinde aerosollerin nasıl oluştuğunu bilmiyorlardı. Yeni deneyde, termokimyasal karışıma ultraviyole ışık eklenmesi başarılı oldu. Jet Tahrik Laboratuvarı'nda araştırmacı bilim adamı ve çalışmanın baş yazarı Benjamin Fleury şunları söyledi: Bu sonuç, puslu, sıcak Jüpiter atmosferini yorumlama şeklimizi değiştirdi.

Jet Tahrik Laboratuvarı'ndaki bilim adamları, hidrojen ve karbon monoksit karışımını ısıtmak için bir "fırın" (ortada) kullanıyor ve bir hidrojen deşarj lambasından ultraviyole radyasyonu altına yerleştiriyor. Bu lamba, fırının içindeki gaz kabına sağdaki bir pencereden giren görünür ışık (pembe parıltı) ve ultraviyole ışık yayar. Resim: NASA / JPL-Caltech

Gelecekte, bu aerosollerin özelliklerini incelemek istiyoruz. Nasıl oluştuklarını, ışığı nasıl emdiklerini ve çevredeki değişikliklere nasıl tepki verdiklerini daha iyi anlamak ister. Tüm bu bilgiler, gökbilimcilerin bu gezegenleri gözlemlediklerinde gördüklerini anlamalarına yardımcı olabilir. Bu çalışma ayrıca bir sürpriz daha getirdi: kimyasal reaksiyon çok fazla karbondioksit ve su üretti. Sıcak Jüpiterler atmosferinde su buharı bulunmasına rağmen, bilim adamları çoğunlukla bu değerli molekülün yalnızca karbondan daha fazla oksijen olduğunda oluşacağını tahmin ediyorlar. Yeni araştırmalar, karbon ve oksijen içeriği eşit olduğunda su oluştuğunu gösteriyor. Ultraviyole radyasyon eklenmeden bir miktar karbondioksit (bir karbon atomu ve iki oksijen atomu) oluştuğunda, reaksiyon simüle edilmiş yıldız ışığının eklenmesiyle hızlanır.

Jet Tahrik Laboratuvarı'nda bir dış gezegen bilimcisi ve çalışmanın ortak yazarı olan Mark Swain şunları söyledi: Bu yeni bulgular, sıcaklığın bu atmosferlerdeki atmosfere hakim olduğunu varsayarak, Jüpiter'in atmosferinde gördüklerimizi açıklamak için çok yararlı. Kimyasal bileşim, ancak bu, radyasyonun nasıl çalıştığını inceleme ihtiyacını gösteriyor. NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu gibi yeni nesil araçlar 2021'de piyasaya sürülecek. Bilim adamları ilk kez dış gezegenlerin atmosferinin ayrıntılı kimyasal özelliklerini elde edebilirler.İlk çalışma nesnelerinden bazıları sıcak Jüpiterler olabilir. Bu çalışmalar bilim insanlarının diğer güneş sistemlerinin nasıl oluştuğunu ve güneş sistemimize ne kadar benzer veya farklı olduklarını anlamalarına yardımcı olacaktır. Jet Tahrik Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar için bu çalışma yeni başladı.

Sağdaki küçük safir disk, yüksek sıcaklıktaki bir fırında organik aerosol oluşumunu gösterir ve soldaki disk kullanılmaz. Resim: NASA / JPL-Caltech

Sıradan fırınların aksine, fırınları sızıntıyı veya kirlenmeyi önlemek için gazı sıkıca kapatır ve sıcaklık yükseldiğinde, araştırmacılar gazın basıncını kontrol edebilir. Bu donanımla, bir dış gezegenin atmosferini daha yüksek bir sıcaklıkta simüle etmek artık mümkün: 3000 Fahrenheit'e yakın (1600 Santigrat derece). Jet Tahrik Laboratuvarı'nda bir bilim adamı ve araştırma raporunun ortak yazarlarından biri olan Brian Henderson şunları söyledi: Sistemin nasıl başarılı bir şekilde tasarlanıp çalıştırılacağı her zaman devam eden bir zorluk olmuştur çünkü cam veya alüminyum gibi çoğu standart bileşen Bu sıcaklıkta erir. Bilim adamları, bu kimyasal süreçleri laboratuvarda güvenle yerine getirirken bu sınırları nasıl zorlayacaklarını hala öğreniyorlar. Ancak son tahlilde, bu deneylerin heyecan verici sonuçları tüm çabaya değer.