Siarkowodór – gaz, który nadaje zgniłym jajkom charakterystycznego zapachu, dominuje górne warstwy atmosfery Urana. Opierając się na szczegółowych spektroskopowych obserwacjach planety przeprowadzonych za pomocą teleskopu Gemini North, astronomowie odkryli ten mdlący gaz w wyższych warstwach chmur lodowego olbrzyma, przedostatniej planety Układu Słonecznego.
Nawet po dziesięcioleciach obserwacji i wizycie sondy Voyager 2, Uran zachowywał dla siebie jeden istotny sekret – skład chemiczny swoich chmur. Teraz udało się potwierdzić jeden z kluczowych elementów, z których zbudowane są pokrywające planetę chmury.
Patrick Irwin z Uniwersytetu Oksfordzkiego w Wielkiej Brytanii wraz ze współpracownikami z całego świata spektroskopowo zbadali promieniowanie podczerwone pochodzące z Urana, a zarejestrowane za pomocą 8-metrowego teleskopu Gemini North stojącego na szczycie Maunakea na Hawajach. W danych badacze odkryli siarkowodór zalegający w pobliżu szczytów chmur błękitnej planety. Długo poszukiwane dowody na obecność tego gazu w atmosferze opublikowano 23 kwietnia w periodyku Nature Astronomy.
Teleskop Gemini oraz spektrometr NIFS (Near-Infrared Integral Field Spectrometer) pozwoliły zbadać promieniowanie słoneczne odbite od regionu bezpośrednio nad główną widoczną warstwą chmur w atmosferze Urana. „Choć linie, które próbowaliśmy tam wykryć były ledwo widoczne, byliśmy w stanie bezsprzecznie je wykryć dzięki wysokiej czułości NIFS na teleskopie Gemini i rewelacyjnym warunkom atmosferycznym na Maunakea” mówi Iwrin. „Choć wiedzieliśmy, że owe linie będą tuż na granicy wykrywalności, postanowiliśmy spróbować ich poszukać w danych z Gemini”.
„Ta praca stanowi innowacyjny sposób wykorzystania instrumentu pierwotnie zaprojektowanego do badania wybuchowego środowiska wokół potężnych czarnych dziur w centrach odległych galaktyk” mówi Chris Davis z amerykańskiego National Science Foundation. „Wykorzystanie NIFS do rozwiązania jednej z odwiecznych tajemnic Układu Słonecznego stanowi ogromne rozszerzenie pola jego działania” dodaje Davis.
Astronomowie od dawna zastanawiali się nad składem chemicznym chmur Urana oraz nad tym czy to siarkowodór czy amoniak dominują w górnych warstwach chmur, jednak nigdy dotąd nie udało się zdobyć wyraźnych dowodów na korzyść jednego z nich. „Teraz, dzięki lepszym danym wskazującym linie absorpcyjne siarkowodoru oraz fantastycznym widmom uzyskanym za pomocą teleskopu Gemini, uzyskaliśmy odciski palców, które pozwoliły nam ustalić winnego”.
Wykrycie siarkowodoru wysoko w chmurach Urana (i prawdopodobnie Neptuna) wyraźnie odróżnia je od wewnętrznych gazowych olbrzymów – Jowisza i Saturna – na których nad chmurami w ogóle nie zarejestrowano siarkowodoru, a gdzie jest sporo amoniaku. W dużej części górne warstwy chmur Jowisza i Saturna składają się z lodowego amoniaku, ale wydaje się, że w przypadku Urana już tak nie jest. Te różnice w składzie chemicznym rzucają nowe światło na pytania o procesy formowania planet w Układzie Słonecznym.
Wspieraj działanie Pulsu Kosmosu pozbawionego reklam i pseudonauki!
Tylko nauka, żadnych bzdur.
http://patronite.pl/pulskosmosu
Leigh Fletcher, członkini zespołu badawczego z Uniwersytetu Leicester w Wielkie Brytanii dodaje, że różnice między chmurami gazowych olbrzymów (Jowisz i Saturn) a lodowych olbrzymów (Uran i Neptun) najprawdopodobniej powstały już na etapie powstawania tych planet. „W trakcie procesu formowania planet Układu Słonecznego, stosunkowa obfitość azotu i siarki (a stąd amoniaku i odkrytego na Uranie siarkowodoru) zależała od temperatury i miejsca, w którym powstawała planeta.
Innym czynnikiem we wczesnej historii Urana są silne dowody na to, że olbrzymie planety naszego układu planetarnego najprawdopodobniej migrowały z miejsc, w których powstawały na swoje obecne orbity. Dlatego też potwierdzenie informacji o składzie chemicznym atmosfery stanowi niezwykle cenną informację dla badaczy starających się dowiedzieć się gdzie powstał Uran, jak ewoluował i na tej podstawie doprecyzować modele migracji planetarnych.
Źródło: Obserwatorium Gemini