Výskumníci po prvýkrát pozorovali atmosféru exoplanéty do hĺbky: Odhalili počasie ako zo sci-fi!
Astronómovia sledovali exoplanétu Tylos a dokázali pozorovať, aké počasie v atmosfére exoplanéty prevláda.
Európske južné observatórium informuje o prelomovej štúdii vedcov, ktorá nás posúva míľovými krokmi bližšie k pochopeniu planét za hranicami Slnečnej sústavy. Po prvýkrát v histórii sa im podarilo zmapovať 3D štruktúru atmosféry vzdialenej exoplanéty a výsledky znejú ako vytrhnuté zo sci-fi.
Vďaka observatóriu Very Large Telescope sa podarilo odhaliť prvé detaily ohľadom podnebia planéty, ktorá sa nachádza mimo našej sústavy. Pozorovania odhalili silné vetry, ktoré presúvajú naprieč planétou železo a titán. To vytvára naozaj jedinečné podmienky, ktoré “u nás doma”, v Slnečnej sústave, neuvidíme.
Prvý 3D model atmosféry exoplanéty
Pozorovanou planétou je exoplanéta WASP-121b, ktorú vedci označujú aj ako Tylos. Od nás sa nachádza približne 900 svetelných rokov. Planéta sa radí do kategórie ultrahorúcich Jupiterov. Ide o plynné obry, ktoré obiehajú svoju hosťovskú hviezdu v mimoriadnej blízkosti. Pre lepšiu predstavu, rok na tejto planéte trvá len približne 30 pozemských hodín. Planéta má teda nielen pekelné teploty, no zároveň má aj viazanú rotáciu so svojou hviezdou. Znamená to, že len jedna časť planéty neustále čelí pekelnej žiare hviezdy, zatiaľ čo odvrátená strana je večne zahalená mrazivou tmou. Viazanú rotáciu má napríklad aj náš Mesiac so Zemou.
V rámci výskumu sa tímu vedcov podarilo nahliadnuť hlboko do atmosféry exoplanéty Tylos. Pozorovania odhalili špecifické vetry, ktoré boli oddelené vo svojich vlastných vrstvách. Vďaka tomu vedci vytvorili 3D mapu štruktúry planetárnej atmosféry. Zároveň ide o prvýkrát, čo výskumníci dokázali študovať atmosféru planéty mimo Slnečnej sústavy v takom detaile.
“Podarilo sa nám odhaliť niečo skutočne prekvapujúce. Atmosféra exoplanéty má masívny veterný prúd, ktorý rotuje materiál okolo rovníka. Popri tom pozorujeme separátne prúdenie v nižších vrstvách atmosféry. Toto prúdenie presúva plyn z horúcej strany na chladnú stranu. Takéto podnebie sme ešte nikdy nepozorovali na žiadnej planéte. Pozorované prúdy sa tiahnu polovicou planéty, stále naberajú rýchlosť a agresívne manipulujú s atmosférou vo vyšších vrstvách exoplanéty. Dokonca aj najbúrlivejšie hurikány v Slnečnej sústave sú oproti tomuto len jemný vetrík,” vysvetľuje Julia Victoria Seidel, vedúca štúdie.
Na vytvorenie 3D štruktúry exoplanéty výskumníci použili vedecký inštrument ESPRESSO, ktorý sa nachádza na observatóriu Very Large Telescope. Vďaka tomuto prístroju mohli výskumníci spojiť svetelný signál zo štyroch veľkých teleskopov do jedného signálu. Vďaka kombinácii štyroch signálov sa výskumníkom podarilo odhaliť jemnejšie detaily exoplanéty. Dokopy pozorovania teleskopu VLT odhalili tri špecifické vrstvy atmosféry exoplanéty Tylos počas jedného tranzitu. Popri tom sa výskumníkom podarilo sledovať pohyb železa, sodíka a vodíka. To im zas umožnilo mapovať prúdenie vetra v hlbokej, strednej a plytkej vrstve exoplanéty. Autori vysvetľujú, že tieto pozorovania sa robia veľmi ťažko s vesmírnymi teleskopmi, preto vyzdvihujú dôležitosť pozemných observatórií.
Neprehliadni
Planéta plná prekvapení
Prekvapivým zistením bolo odhalenie titánu, o ktorom sme písali hneď v úvode článku. Tento prvok sa nachádzal tesne pod veternými prúdmi. Výskumníci ostali zaskočení, pretože predchádzajúce simulácie neukázali, že by sa mal titán v atmosfére tejto exoplanéty nachádzať. Existovala ale možnosť, že by bol titán pochovaný hlboko v útrobách atmosféry.
“Stále považujeme za neuveriteľné, že sa nám podarilo skúmať také detaily, ako napríklad chemické zloženie alebo počasie planéty, ktorá sa od nás nachádza tak ďaleko,” tvrdia autori štúdie.
Výskumníci veria, že sa im do budúcna podarí preskúmať aj ďalšie atmosféry exoplanét do takej hĺbky, ako sa to podarilo pri planéte Tylos. Hoci v tomto prípade ide o plynného obra, v nadchádzajúcich rokoch by sme mohli začať postupne vídavať aj analýzy atmosfér pevných planét. Vedci momentálne čakajú na novú generáciu teleskopov, napríklad pripravovaný Nancy Grace Roman vesmírny teleskop.
