Егзопланетите од типот Супер-Јупитер, гасовити џинови кои се значително помасивни од нашиот Јупитер, долго време ја разгоруваат фантазијата на астрономите и јавноста. Често ги замислуваме како поголеми, можеби пошарени верзии на планетата што доминира во нашиот Сончев Систем. Сепак, најновите научни модели и податоци сугерираат дека реалноста за некои од овие светови е далеку почудна и понезамислива. Наместо облаци од амонијак и вода, овие пеколни светови можеби се обвиени во магла од испарени карпи, создавајќи пејзажи што не наликуваат на ништо што сме виделе досега.
Температурна бездна: Што ги прави овие светови толку различни?
Клучот за разбирање на бизарната природа на овие егзопланети лежи во нивната екстремна средина. Многу од откриените Супер-Јупитери орбитираат неверојатно блиску до своите матични ѕвезди, често комплетирајќи една орбита за само неколку земјини денови. Оваа близина ги изложува на незамисливи нивоа на зрачење и топлина.
За да го ставиме ова во контекст, да направиме споредба:
- Температурата на врвовите на облаците на нашиот Јупитер е околу -145°C.
- Температурата на површината на многу од овие „жешки Супер-Јупитери“ може да надмине 1.700°C, а во некои екстремни случаи и 2.200°C.
Ова е температурна разлика од речиси 2.000 степени Целзиусови. На вакви температури, металите како железото и алуминиумот не само што се топат, туку и испаруваат. Материјалите што на Земјата ги сметаме за основа на цврстата почва – карпите и минералите – на овие планети постојат во гасовита состојба. Токму овој факт е основата за една од најфасцинантните теории во модерната астрономија: постоењето на силикатни облаци.
Феноменот на силикатни облаци кај еден Супер-Јупитер
На Земјата, водениот циклус е едноставен: водата испарува, се крева во атмосферата, се кондензира во облаци и се враќа како дожд. Замислете го истиот процес, но наместо вода, главната состојка е карпа.
Силикатите се класа на минерали кои сочинуваат над 90% од Земјината кора. Кварцот, фелдспатот и оливинот се примери за силикати – основните градежни блокови на песокот и карпите. На еден екстремно врел Супер-Јупитер, се случува следниов циклус:
- Испарување: Интензивната топлина од ѕвездата ги загрева пониските слоеви на атмосферата до точка каде што карпите буквално вријат и се претвораат во силикатна пареа.
- Конвекција: Оваа жешка пареа, како и секој гас, се крева кон повисоките, малку поладни слоеви на атмосферата.
- Кондензација: На одредена висина, температурата паѓа доволно за силикатната пареа да се кондензира. Но, таа не се претвора во вода, туку во микроскопски капки од течна лава или ситни кристали од цврсти минерали, слични на зрнца песок.
- Формирање облаци: Овие кондензирани честички формираат густи, огромни облаци кои ја обвиваат целата планета.
- Врнежи: Кога капките или кристалите ќе станат доволно тешки, тие паѓаат назад кон површината како „дожд“ од течен камен или врел песок.
Овој егзотичен атмосферски циклус би создал изглед кој е сосема туѓ за нас. Наместо живописните бели, портокалови и кафени појаси на Јупитер, кои се составени од облаци од амонијак и водена пареа, овие планети би можеле да изгледаат сосема поинаку.
Визуелен изглед и детекција со помош на технологија
Планета обвиена во силикатни облаци најверојатно би имала многу поуниформен и помалку динамичен изглед. Бојата би била одредена од точниот минерален состав и големината на честичките. Моделите предвидуваат дека овие светови би можеле да имаат мат, сивкаста или кафеава нијанса. Поради екстремната топлина, тие исто така би емитувале сопствен црвеникав сјај во инфрацрвениот спектар, како врел јаглен.
Овие облаци, исто така, драстично влијаат на албедото на планетата – способноста да рефлектира светлина. Додека облаците од водена пареа се многу рефлективни, облаците од силикатни честички би апсорбирале и расејувале светлина на сосема поинаков начин, правејќи ги овие планети потемни на одредени бранови должини.
До неодамна, ова беше само теорија. Сепак, со лансирањето на вселенскиот телескоп Џејмс Веб (JWST), астрономите сега имаат алатка доволно моќна за да ја тестираат. Користејќи го методот на трансмисиона спектроскопија, телескопот ја анализира светлината од ѕвездата додека таа поминува низ атмосферата на егзопланетата. Секој хемиски елемент и соединение остава уникатен „отпечаток“ со апсорбирање на специфични бранови должини на светлината. Џејмс Веб веќе успеа да детектира јасни докази за силикатни облаци во атмосферата на кафеавото џуџе VHS 1256 b, потврдувајќи дека овој феномен е реален.
Заклучок: Универзум почуден отколку што замислуваме
Проучувањето на егзопланетите од типот Супер-Јупитер нè потсетува на една важна лекција: универзумот не е обврзан да ги следи правилата што ги познаваме од нашиот Сончев Систем. Планетите не се само поголеми или помали верзии на оние што ни се познати. Тие се светови со сопствена, често екстремна хемија и физика, кои создаваат средини што го надминуваат нашето секојдневно искуство. Идејата за планети каде врне дожд од течен камен не е повеќе научна фантастика, туку реална можност која чека да биде истражена. Со секој нов податок од телескопите како Џејмс Веб, завесата се крева, откривајќи галерија на светови кои се почудни, покомплексни и многу пофасцинантни отколку што некогаш сме замислувале.
