Instrument GRAVITY zainstalowany na interferometrze VLTI (Very Large Telescope Interferometer) wykonał pierwsze bezpośrednie obserwacje egzoplanety wykorzystując do tego interferometrię w zakresie optycznym. Dzięki zastosowanej metodzie możliwe było obserwowanie złożonej atmosfery pełnej chmur żelaza i krzemianów wirujących w rozległych układach burzowych. W ten sam sposób będzie można zbadać także wiele innych znanych już egzoplanet.
Dzisiaj w periodyku Astronomy & Astrophysics zespół naukowców projektu GRAVITY publikował wyniki, w których opisuje obserwacje egzoplanety HR8799e za pomocą interferometrii optycznej. Egzoplaneta została odkryta w 2010 roku w pobliżu młodej gwiazdy ciągu głównego HR8799 oddalonej od nas o 129 lat świetlnych w kierunku gwiazdozbioru Pegaza.
Dzisiejsze wyniki, które odkrywają przed nami nową charakterystykę HR8799e, wymagały instrumentu o bardzo wysokiej rozdzielczości i czułości. GRAVITY może wykorzystywać cztery teleskopy VLT jednocześnie, imitując w ten sposób jeden większy teleskop. W ten sposób otrzymujemy super-teleskop – VLTI – który zbiera i precyzyjnie oddziela światło pochodzące z atmosfery planety HR8799e od światła jej gwiazdy macierzystej.
HR8799e to super-Jowisz, świat nieprzypominający żadnej planety w Układzie Słonecznym, jednocześnie masywniejszy i młodszy od czegokolwiek w naszym układzie planetarnym. W wieku zaledwie 30 milionów lat, ta młodziutka egzoplaneta jest wystarczająco młoda, aby dostarczyć naukowcom nowych informacji p procesach formowania planet i układów planetarnych. Sama planeta jest zupełnie nieprzyjazna dla jakiegokolwiek życia – pozostała energia z procesu formowania oraz silny efekt cieplarniany podgrzewają atmosferę HR8799e do temperatury około 1000 stopni Celsjusza.
To pierwszy przypadek użycia interferometrii optycznej do odkrycia szczegółów egzoplanety, a nowa technika dostarczyła absolutnie wyjątkowo szczegółowe widmo o nieprzeciętnej jakości – dziesięciokrotnie bardziej szczegółowe od jakichkolwiek wcześniejszych obserwacji. Pomiary wykonane przez zespół badaczy umożliwiły nam poznanie składu chemicznego atmosfery HR8799e, która także skrywała przed nami kilka niespodzianek.
„Nasze analizy wskazują, że HR8799e posiada atmosferę zawierającą znacznie więcej tlenku węgla niż metanu – a tego się nie spodziewaliśmy” tłumaczy lider zespołu Sylvestre Lacour, badacz CNRS z Obserwatorium Paryskiego. „Takie wyniki można najlepiej wytłumaczyć wysokimi pionowymi wiatrami w atmosferze, uniemożliwiającymi tlenkowi węgla reagowanie z wodorem i tworzenie metanu”.
Badacze odkryli także, że atmosfera planety zawiera chmury pyłu z żelaza i krzemianów. Uwzględniając nadmiar tlenku węgla, dane te wskazują, że w atmosferze planety mamy do czynienia z potężnymi i gwałtownymi burzami.
„Nasze obserwacje pokazują kulę gazu podświetlaną od wnętrza, z promieniami ciepłego promieniowania przenikającymi między burzliwymi plamami ciemnych chmur” mówi Lacour. „Ruchy konwekcyjne przesuwają chmury cząstek żelaza i krzemianów, które rozpadają się i opadają do wnętrza. To obraz dynamicznej atmosfery olbrzymiej egzoplanety tuż po narodzinach, przechodzącej przez złożone procesy fizyczne i chemiczne”.
Źródło: ESO
