Дэлхий дээрхи сансрын уур амьсгалыг "хэрхэн хооллох"

3878x 12. 04. 2019 1 уншигч

Калифорнийн Пасадена дахь НАСА-гийн Jet Propulsion Laboratory-ийн судлаачид дэлхий дээрх харь гаригийн уур амьсгалыг "тогооч". Шинэ судалгаанд JPL эрдэмтэд устөрөгчийн болон нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн хольцыг 1 100 ° C (2000 ° F) -аас илүү өндөр температурт "зууханд" ашиглаж, хайлсан лаавын температуртай тэнцүү. Үүний зорилго нь "нарны энергийн гадна орших гарагууд" -ын агаар мандлын нөхцлөөс олж болохуйц нөхцлийг дүрслэн харуулахыг зорьсон "халуун Jupiters" гэж нэрлэдэг.

Бархасбадь = орон зай аварга

Халуун Жүдпис нь бидний нарны системийн гаригуудаас ялгаатай нь хиймэл аварга том одууд юм. Дэлхий Нарны 365 өдрүүдийг тойрон тойрох үед халуун Жүжигчнүүд 10 өдрөөс бага оддыг тойрон эргэлддэг. Одуудаас энэ хол зай нь тэдний температур 530 2 800 ° C (1 000 5 000 ° F) хүрэхэд хүргэж болох юм. Харьцуулбал мөнгөн усны гадаргуу дээр (өдрийн 88-ийн нарыг тойрон тойрог замаар) халуун өдөр 430 ° С (800 ° F) температурт хүрдэг.

Астрофизионикийн сэтгүүлд өнгөрсөн сард хийсэн шинэ судалгааг явуулсан бүлгийн ахлагч Мурти Гудипати хэлэхдээ:

"Эдгээр эксплантаны хатуу орчинг лабораторийн симуляци хийх боломжгүй, гэхдээ бид үүнийг маш сайн дуурайж чадна."

Тус баг нь ихэвчлэн устөрөгчийн хий, 0,3 нүүрстөрөгчийн дутуу исэл хийтэй химийн холимогоор эхэлсэн. Эдгээр молекулууд нь орчлон ертөнц болон эрт нарны тогтолцоонд ихээхэн түгээмэл байдаг бөгөөд тиймээс логикоороо тэд Бархасбадь халуун уур амьсгалыг бий болгож чадна. Хольцыг 330 руу 1 230 ° C хүртэл (620 2 240 ° F) хүртэл халаана.

Эрдэмтдийн зүгээс энэ лабораторийн хольцыг хэт ягаан туяаны цацрагийн өндөр тунадас руу харуулсан байна. Хэт ягаан туяа нь идэвхитэй найрлагатай байдаг. Түүний үйлдэл нь халуун агаар мандалд тохиолдож болох химийн үзэгдлийн талаархи судалгааны гайхалтай үр дүнд их хувь нэмэр оруулсан юм.

Халуун Бархасбадь

Халуун Jupiters нь том гариг ​​гэж үздэг бөгөөд сэрүүн гаригуудаас илүү гэрэл гэгээтэй байдаг. Эдгээр хүчин зүйлүүд нь одон орон судлаачид агаар мандлынхаа талаар илүү ихийг мэдэхийг зөвшөөрдөг. Бархасбадийн олон янзын атмосферууд өндөр өндөрт тунгалаг бус шинж тэмдэг илэрч байгааг ажиглавал ажиглав. Хэдийгээр ил тод бус байдал нь үүлсээр тодорхойлогддог боловч энэ онол нь буурах даралтыг газар дээр алдаж байна. Үнэндээ агаар мандлын дарамт маш бага байгаа үл мэдэгдэх байдал ажиглагдсан.

Баруун талын индранил диск нь өндөр температурт зуухнаас үүссэн органик аэрозольг харуулж байна. Зүүн талын диск хэрэггүй. Зургийн эх сурвалж: NASA / JPL-Caltech

Тиймээс эрдэмтэд өөр нэг тайлбарыг хайж байсан бөгөөд тэдгээрийн нэг нь агаарт агуулагдсан хатуу тоосонцор байж болох юм. Гэсэн хэдий ч JPL-ийн судлаачдын үзэж байгаагаар эрдэмтэд Бархасбадийн халуун атмосферт яаж аэрозол үүсгэж болохыг мэддэггүй байжээ. Энэ нь зөвхөн хэт ягаан туяанаас үүдэлтэй халуун химийн холимгийг илэрсэн шинэ туршилт хийсэн юм.

JPL-ийн судлаач, ахлах зохиолч Бенжамин Флюс

"Энэ үр дүн Бархасбадийн бүдэг бадаг халуун уур амьсгалыг тайлбарлах арга замыг өөрчилдөг. Ирээдүйд эдгээр аэрозолийн шинж чанаруудыг судлахыг хүсч байна. Тэд байгаль орчинд хэрхэн өөрчлөлт хийж, гэрэл шингээх талаар илүү сайн ойлголт өгөхийг хүсч байна. Эдгээр бүх мэдээлэл одон орончид эдгээр гаригуудыг ажиглахад юу харж байгааг ойлгоход тусална. "

Усны уур олдсон

Судалгаа нь бас нэг гайхалтай зүйл болсон. Химийн урвал нь нилээд хэмжээний нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усыг гаргаж авсан. Бархасбадийн халуун атмосферт усны уур үүссэн бөгөөд эрдэмтэд нүүрстөрөгчөөс илүү их хүчилтөрөгч үүсэх үед энэхүү ховор молекулыг үйлдвэрлэх боломжтой гэж үзжээ. Шинэ судалгаагаар нүүрстөрөгч ба хүчилтөрөгч нь ижил харьцаатай байсан ч ус үүсэх боломжтойг харуулсан. (Нүүрстөрөгчийн дутуу исэл нь нэг нүүрстөрөгчийн атом ба нэг хүчилтөрөгчийн атом). Хэдийгээр нүүрстөрөгчийн диоксид (нэг нүүрстөрөгчийн атом ба хоёр хүчилтөрөгчийн атом) нэмэлт хэт ягаан туяаны цацралтгүйгээр үйлдвэрлэгдэж байгаа бол урвалын од гэрлийг нэмснээр урвалыг хурдасгадаг.

JPL-ийн эксплант судлаач Марк Свейн, судалгааны хамтран зохиогч:

"Эдгээр шинэ үр дүнгүүд Бархасбадийн уур амьсгалд бидний харж буй зүйлийг тайлбарлахад ач холбогдолтой байдаг. Эдгээр агаар мандал дахь химийн урвал нь температураас ихээхэн хамааралтай гэж тооцоолсон боловч одоо цацраг туяаны үүргийг бид судлах хэрэгтэй "гэжээ.

НАСА-гийн Жеймс Вэбб сансрын телескоп гэх мэт дараагийн үеийн төхөөрөмжүүд 2021-д нээгдэхээр эхлүүлсэн бөгөөд эрдэмтэд гаднах элементүүдийн анхны нарийвчилсан химийн бүтцийг бий болгож чадна. Хамгийн анхны Бархасбадьтай ойролцоо хүмүүс л байж болох юм. Эдгээр судалгаа нь бусад нарны системүүд хэрхэн ижил төстэй, өөр өөр байхыг ойлгоход эрдэмтэд туслах болно.

JPL судлаачдын ажил эхэлж байна. Ердийн зуухнаас ялгаатай нь хий алдагдах, бохирдохоос сэргийлж битүүмжлэгддэг тул эрдэмтэд температурыг нэмэгдүүлэх замаар даралтаа хянах боломж олгодог. Энэхүү тоног төхөөрөмжөөр тэд 1600 ° C (3000 ° F) хүрэх хүртэл өндөр температурт эксопуляцын атмосферийг дүрсэлж чадна.

JPL судалгааг хамтран зохиогч Bryana Henderson

"Энэ системийг амжилттай зохион байгуулахад байнгын сорилт байдаг. Шил, хөнгөн цагаан зэрэг ихэнх стандартууд ийм өндөр температурт хайлдаг. Бид эдгээр химийн процессийг лабораторид аюулгүй байлгахын тулд хил хязгаарыг хэрхэн үргэлжлүүлэх талаар суралцаж байна. Гэвч эцэст нь туршилтууд бидэнд ирдэг үр дүн нь үр дүнтэй, илүү их хүчин чармайлт шаардагддаг. "

Ижил төстэй нийтлэлүүд

хариу үлдээх