Pierwsza detekcja superburzy na obcej planecie

0

Astronomom po raz pierwszy udało się zebrać pomiary, świadczące bezpośrednio o obecności “superburzy” w atmosferze planety pozasłonecznej – gorącego Jowisza HD 209458 b. Precyzyjna obserwacja tlenku węgla, wchodzącego w jej skład, umożliwiła dokonanie odkrycia, iż przemieszcza się on z bardzo gorącej, dziennej strony planety, do chłodniejszej, nocnej z niezwykle wysoką prędkością. Dzięki przeprowadzonym badaniom udało się również dokonać pomiaru prędkości orbitalnej planety, co pozwoliło na bezpośrednie oszacowanie jej masy.

Wyniki pomiarów wskazują, że tlenek węgla przemieszcza się w strumieniu, którego prędkość powoduje, że najsilniejsze ziemskie wiatry wydają się zaledwie bryzą – zarejestrowane wartości wahają się bowiem pomiędzy 5 do 10 tysięcy kilometrów na godzinę.

HD 209458 b jest egzoplanetą o masie wynoszącej około 60% Jowisza, orbitującą wokół gwiazdy podobnej do Słońca, znajdującej się w konstelacji Pegaza. Znajduje się w odległości zaledwie około 1/20 AU (jednostki astronomicznej) – z tego powodu jej dzienna strona jest bardzo gwałtownie ogrzewana, co powoduje, że temperatura jej powierzchni w tym miejscu osiąga nawet około 1000 stopni Celsjusza. Co więcej – podobnie jak w przypadku Księżyca, ta część planety jest stale zwrócona w kierunku ciała, wokół którego orbituje – swojego słońca. Nocna strona planety jest za to pogrążona w  ciągłym mroku – dzięki temu jest chłodniejsza. Właśnie ta różnica temperatur jest siłą napędową niezwykle potężnych wiatrów.

HD 209548 b była pierwszą planetą pozasłoneczną, o której stwierdzono, że dokonuje tranzytów: co 3,5 dnia przesuwa się ona przed swoją gwiazdą macierzystą, blokując małą część jej światła przez okres około trzech godzin. Podczas trwania tego zjawiska, światło gwiazdy w niewielkim stopniu przechodzi przez atmosferę planety, która pozostawia w nim swój ślad. Zespół astronomów z Leiden University, Holenderskiego Instytutu Badań Kosmicznych (SRON) oraz MIT (Stany Zjednoczone), wykorzystał teleskop ESO oraz zamontowany na nim spektrograf CRIRES do detekcji i analizy tych śladów w czasie trwania sesji obserwacyjnej, która zajęła około pięciu godzin. CRIRES jest jedynym instrumentem na Świecie, który jest w stanie wykonać spektra zawierające linie tlenku węgla z dokładnością do 1 części na 100000. Tak duża precyzja pozwoliła na pomiar prędkości  przemieszczania się CO, dzięki wykorzystaniu zjawiska efektu Dopplera.

Obserwacje z wykorzystaniem teleskopu ESO pozwoliły także na pierwszy bezpośredni pomiar prędkości orbitalnej planety pozasłonecznej. Zasadniczo, masa egzoplanety jest określana przez pomiar stopnia w jakim powoduje ona “chwianie się” gwiazdy, której to masa jest wyznaczana na podstawie teorii. W przypadku HD 209458  udało się zaobserwować również ruch egzoplanety i dzięki temu określić zarówno jej masę, jak i masę samej gwiazdy.

Także po raz pierwszy astronomowie sprawdzili jak dużo węgla zawiera atmosfera tej planety – okazuje się, że jest go w przybliżeniu tyle co w gazowych gigantach naszego Układu Słonecznego – Saturnie czy Jowiszu. Oznaczać to może, że planety te utworzyły się w podobny sposób. W przyszłości astronomowie będą mogli wykorzystać tę metodę do badania atmosfer innych planet pozasłonecznych – w tym tych wielkości Ziemi. Być może CRIRES pozwoli także określić czy może na nich istnieć życie.

Układ planetarny HD 209458 znajduje się w odległości około 150 lat świetlnych od Ziemi.

Źródło: ESO

Share.

Comments are closed.