Hubble prowadzi najbardziej szczegółowe w historii badania atmosfery egzoplanety

Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał Kosmiczny Teleskop Hubble’a do zbadania atmosfery gorącej egzoplanety WASP-39b. Łącząc zebrane w ten sposób dane ze starszymi danymi stworzyli najpełniejszy obraz atmosfery egzoplanetarnej w historii. Skład chemiczny atmosfery WASP-39b wskazuje, że proces formowania egzoplanet może znacznie odbiegać od tego jaki miał miejsce w przypadku gazowych olbrzymów w Układzie Słonecznym.

Badanie atmosfer egzoplanetarnych może dostarczyć nowych informacji o tym jak i gdzie powstają planety krążące wokół gwiazd. “Musimy spojrzeć na zewnątrz, aby zrozumieć nasz własny układ planetarny” tłumaczy główna badaczka projektu Hannah Wakeford z Uniwersytetu w Exeter.

Dlatego też brytyjsko-amerykański zespół połączył możliwości Kosmicznego Teleskopu Hubble’a z możliwościami innych teleskopów naziemnych i kosmicznych i za ich pomocą szczegółowo zbadał egzoplanetę WASP-39b. Astronomowie odtworzyli najpełniejsze możliwe obecnie widmo atmosfery egzoplanety.

[AdSense-A]

 

WASP-39b krąży wokół gwiazdy podobnej do Słońca, oddalonej od nas o około 700 lat świetlnych. Planeta ta klasyfikowana jest jako “gorący saturn”, bowiem przypomina Saturna zarówno pod względem masy jak i odległości od gwiazdy macierzystej. Badacze odkryli, że obie planety, pomimo podobnej masy, różnią się od siebie istotnie na wiele sposobów. Nie tylko WASP-39b nie posiada systemu pierścieni, ale także charakteryzuje się nadętą atmosferą wolną od wysokiej pokrywy chmur. Ta cecha pozwoliła Hubble’owi zajrzeć głębiej w jej atmosferę.

Oddzielając światło gwiazdy przenikające przez atmosferę planty, badacze odkryli wyraźne dowody na duże ilości pary wodnej w atmosferze. Co ciekawe, WASP-39b ma trzy razy więcej wody niż Saturn. Choć naukowcy przewidywali, że dostrzegą parę wodną, całkowicie zaskoczyła ich jej ilość. To zaskoczenie, połączone z obfitością wody pozwoliło wywnioskować obecność dużej ilości cięższych pierwiastków w atmosferze planety. To z kolei wskazuje, że planeta była bombardowana dużą ilością lodowej materii, która zebrała się w jej atmosferze. Tego typu bombardowanie byłoby możliwe tylko jeżeli WASP-39b powstała dużo dalej od swojej gwiazdy macierzystej niż obecnie.

“WASP-39b udowadnia, że egzoplanety są pełne niespodzianek i mogą charakteryzować się zupełnie innym składem chemicznym niż planety znajdujące się w Układzie Słonecznym” mówi współautor opracowania David Sing z Uniwersytetu w Exeter.

Analiza składu chemicznego atmosfery oraz obecne położenie planety wskazują, że WASP-39b najprawdopodobniej przeszedł przez interesujący proces zbliżania się do swojej gwiazdy. “Egzoplanety pokazują nam, że formowanie planet jest bardziej skomplikowane i bardziej zagadkowe niż wcześniej nam się wydawało. I to fantastyczna wiadomość!” dodaje Wakeford.

Po swojej niesamowitej podróży do wnętrza układu planetarnego, WASP-39b znajduje się teraz osiem razy bliżej swojej gwiazdy WASP-39, niż Merkury do Słońca, i potrzebuje zaledwie 4 dni, aby ją okrążyć. Planeta jest także zablokowana pływowo, co oznacza, że jest ona stale skierowana jedną stroną w kierunku gwiazdy. Wakeford i jej zespół ustalili, że temperatura WASP-39b to niesamowite 750 stopni Celsjusza. Choć tylko jedna strona planety skierowana jest w stronę gwiazdy, silne wiatry przenoszą ciepło z jasnej strony planety na jej stronę nocną.

Badacze planują także wykorzystać Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do stworzenia jeszcze dokładniejszego widma atmosfery WASP-39b. James Webb będzie w stanie zebrać dane o węglu w atmosferze planety, który pochłania promieniowanie na dłuższych falach niż Hubble może dostrzec.

Źródło: ESA/Hubble Information Centre