Astronomi sa Univerziteta u Čikagu i drugde izveštavaju o detekciji helijuma koji izlazi iz atmosfere obližnje mini-Neptun egzoplanete poznate kao TOI-2134 b. Nalaz je detaljno opisan u istraživačkom radu objavljenom 3. avgusta na serveru za pre-štampanje arXiv.
Atmosfersko bekstvo je proces tokom kojeg atmosferski gas napušta gravitacioni izvor planete i raspršuje se u svemir. Ovaj proces u osnovi oblikuje svojstva egzoplaneta.
Posmatranja pokazuju da se atmosfersko bekstvo dešava u nekoliko obližnjih sistema egzoplaneta, od vrućih Jupitera do super-Zemlja/mini-Neptuna manje mase. Međutim, u vrelim Jupiterima, stope gubitka mase nisu dovoljno visoke da utiču na njihovu evoluciju, ali u slučaju planeta manje mase, atmosferski bekstvo pokreće i kontroliše njihovu evoluciju.
Egzoplanete sa značajnom atmosferom vodonika/helijuma, zbog ekstremnih nivoa zračenja u njihovoj atmosferi, prolaze kroz hidrodinamičko atmosfersko bekstvo. To je toplotni atmosferski mehanizam za bekstvo koji vodi ka bekstvu težih atoma planetarne atmosfere kroz brojne sudare sa lakšim atomima.
Sada je tim astronoma predvođen Majklom Džangom otkrio atmosferski izlazak helijuma iz TOI-2134 b—mini-Neptuna koji se nalazi oko 73,8 svetlosnih godina od Zemlje. Otkriće je napravljeno pomoću bliskog infracrvenog spektrometra (NIRSPEC) postavljenog na teleskop Keck II na Mauna Kei, Havaji.
„U ovom radu predstavljamo prvu detekciju bežanja helijuma iz TOI-2134 b, toplog mini-Neptuna koji kruži oko obližnjeg (23 kom) rendgenskog tihog K patuljka“, napisali su istraživači.
Zapažanja su otkrila da signal helijuma ima ekvivalentnu širinu od samo 3,3 mA, što TOI-2134 b čini planetom sa najmanjim helijumskim signalom među onima sa detektovanim helijumom. U spektru apsorpcije, vršna vrednost je izmerena na 0,37% i javlja se pri crvenom pomaku od 7 km/s. Takođe pokazuje sekundarni pik sa crvenim pomakom od 10 km/s i vršnom apsorpcijom od 0,13%.
Studija je u TOI-2134 b otkrila snažnu korelaciju između energetski ograničene stope gubitka mase i stope gubitka mase koja se pretpostavlja iz opservacije. Takođe se pokazalo da TOI-2134 b doživljava najniži ekstremni ultraljubičasti (KSUV) fluks među poznatim egzoplanetama sa helijumom u atmosferi.
Analizom rezultata, astronomi su zaključili da je atmosferski izlazak helijuma u TOI-2134 b najverovatnije posledica fotoisparavanja zvezdanog KSUV-a, što ne favorizuje mehanizam gubitka mase pokretan jezgrom. Rezultati takođe sugerišu vremensku skalu gubitka mase u poretku milijardi godina.
Istraživači podstiču dalja posmatranja TOI-2134 b i drugih mini-Neptuna sa izlivom helijuma, koji kruže oko zrelih zvezda. Nadaju se da će nam takve studije pomoći da bolje razumemo prirodu atmosferskog bekstva koje se dešava u vanzemaljskim svetovima.
