Hubble si prohlížel atmosféru cizí planety

6. února 2007 v 19:46 |  Astronomie
Astronomové poprvé měli možnost "vidět" nejvyšší vrstvu exoplanetární atmosféry, kterou tvoří velmi horký vodík. Mimořádně žhavá atmosféra exoplanety uniká do vesmíru a tvoří "kometární ohon". Snímky "horkého Jupitera" pořídil Hubblův kosmický dalekohled.
Zvětšit obrázek Nafouklá atmosféra obří plynné planety. Tato ilustrace ukazuje exoplanetu obíhající velmi blízko své mateřské hvězdy. Kredit: NASA, ESA and G. Bacon of StScI
Exoplaneta (extrasolární planeta) pojmenovaná HD 209458b se zcela odliší od jakýchkoliv těles v naší sluneční soustavě. Obíhá tak blízko kolem své mateřské hvězdy a je tak horká, že plyny z její atmosféry proudí do kosmického prostoru. Tento proces způsobuje, že planeta vypadá jako by měla kometární ohon. Nový výzkum odhalil horní vrstvu atmosféry planety, kde je plyn tak zahřívaný mateřskou hvězdou, že do kosmu uniká jako "pára z hrnce".
Zvětšit obrázek Atmosféra exoplanety HD 209458b. Srovnání s Jupiterem. Credit: NASA, ESA and A. Feild (STScI)
"Vrstva, kterou jsme studovali, je vlastně přechodové pásmo, kde teplota vyletí z 1 000 K až na 15 000 K, což je vyšší teplota než na Slunci," říká Gilda Ballester (University of Arizona, Tucson), vedoucí výzkumného týmu. "Díky tomuto odhalení detailně vidíme, proč planeta ztrácí svou atmosféru."
Gilda Ballester (University of Arizona), David K. Sing (Institut d'Astrophysique de Paris) a Floyd Herbert (University of Arizona) výsledky výzkumu publikovali 1. února 2007 v časopise Nature
Intenzivní ultrafialové záření mateřské hvězdy zahřívá plyn v horních vrstvách atmosféry exoplanety, čímž nafukuje atmosféru jako balón. Plyn je tak horký, že proudí velmi rychle a uniká z vlivu gravitace planety rychlostí 10 000 tun za sekundu, což více než 3krát převyšuje průtok vody Niagarskými vodopády. Nicméně planeta neodumře tak brzo. Astronomové odhadují její životnost na více než 5 miliard let.
"Horký Jupiter" (exoplaneta HD 209458b) při přechodu přes disk hvězdy podobné Slunci. Rozsáhlá unikající žhavá vodíková atmosféra ve tvaru kometárního ohonu je bílá. Na kresbě nejsou zachovány poměry velikostí, aby lépe vynikla atmosféra exoplanety. Kredit: Loretta McKibben, UA Lunar and Planetary Lab
Tato vyprahlá planeta je velmi nafouklou verzí Jupitera - "horký Jupiter". Tak jsou nazývány velké plynné planety, které obíhají velmi blízko kolem své mateřské hvězdy. Podle Ballester(ové) by Jupiter dokonce mohl vypadat jako HD 209458b, pokud by byl mnohem blíže u Slunce.
Zvětšit obrázek Unikající atmosféra exoplanety HD 209458b ve tvaru kometárného ohonu. Kredit: NASA, ESA and Alfred Vidal-Madjar (Institut d"Astrophysique de Paris, CNRS, France)
Planeta obíhá kolem své hvězdy jednou za 3,5 pozemského dne. A to ve vzdálenosti 7,6 miliónu km, což je 20krát blíže než vzdálenost Země - Slunce. Pro srovnání nejbližší planeta Merkur je od Slunce téměř 10krát dále než HD 209458b od své hvězdy. Na rozdíl od exoplanety je však Merkur malou terestrickou planetou se železným jádrem.

"Tato extrémní atmosféra planety by mohla poskytnout pohled do atmosfér ostatních horkých Jupiterů," řekla Ballester(ová).


Ačkoliv HD 209458b nemá dvojče v naší sluneční soustavě, má spoustu příbuzných za naší sluneční soustavou. Asi 10 až 15 % z více než 200 známých exoplanet patří mezi horké Jupitery. Nedávný Hubblův průzkum objevil dalších 16 kandidátů v centrálních oblastech naší Mléčné dráhy, což naznačuje, že v naší Galaxii mohou být ukryty miliardy takovýchto obřích plynných planet.

HD 209458b je jednou z nejintenzivněji studovaných exoplanet, protože patří mezi několik málo známých planet, u nichž můžeme pozorovat přechod před diskem mateřské hvězdy (tzv. tranzit), čímž dojde k nepatrnému zeslabení jasnosti hvězdy.
Zvětšit obrázek Souhvězdí Pegas v hvězdném atlase Uranometria z roku 1690 (Johannes Hevelius)
Ve skutečnosti se jedná o první obří exoplanetu, objevenou na základě tranzitu. HD 209458b leží ve vzdálenosti asi 150 sv.l. od Země v souhvězdí Pegasa.
Zvětšit obrázek Gilda E. Ballester (Lunar & Planetary Laboratory, University of Arizona, Tucson). Kredit: lpl/UA

Tranzity umožňují astronomům studovat strukturu a chemického složení atmosféry tohoto plynného obra na základě rozboru světla hvězdy, které projde atmosférou exoplanety. Efekt je podobný jako když přes otisky prstů na okně sledujete sluneční světlo.

Předchozí pozorování Hubbla odhalila v atmosféře planety kyslík, uhlík, a sodík, stejně tak mohutnou vodíkovou horní vrstvu atmosféry připomínající kometární ohon. Tento výzkum poprvé poskytl možnost určit chemické složení atmosféry exoplanet. Další pozorování horké atmosféry exoplanety bude provádět infračervený Spitzer Space Telescope (NASA).
Tato nová studie Ballester(ové) a jejího týmu je založena na analýze archivních pozorování HST (Hubble Space Telescope) z roku 2003.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama