Zespół astronomów badających planety pozasłoneczne wykorzystał specyficzne właściwości wodorku jednego z metali do określenia temperatury atmosfery gorącego jowisza WASP-31b.
W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku The Astrophysical Journal Letters, zespół astronomów wykorzystał stosunkowo nietypowe narzędzie do zbadania atmosfery gazowego olbrzyma krążącego bardzo blisko swojej gwiazdy macierzystej.
Obserwacje widmowe wysokiej rozdzielczości pozwoliły na zidentyfikowanie wodorku chromu (CrH) w atmosferze gazowego olbrzyma WASP-31b.
Jak zbadać temperaturę atmosfery odległej egzoplanety?
Według badaczy z College of Arts and Sciences na Cornell University, wodorek chromu wykazuje niezwykłą wprost wrażliwość na zmiany temperatury. To właśnie dlatego zyskała miano termometru gwiezdnego.
Dostrzeżenie worodku chromu w atmosferze pozwoli nałożyć ciasne ograniczenia na temperaturę atmosfery gwiazdy. Wystarczy, że temperatura nieznacznie wzrośnie, a w danych będzie widoczny tylko chrom. Gdy z kolei spadnie poniżej pewnego poziomu zamienia się w inne substancje.
Wodorek chromu widoczny jest tylko w zakresie temperatur od 1200 do 2000K. Astronomowie już wcześniej wykorzystywali ten charakterystyczny związek do badania temperatury chłodnych gwiazd, w tym także brązowych karłów, czyli tzw. „nieudanych gwiazd”.
Wcześniejsze badania w niskiej rozdzielczości wskazały na możliwość wykorzystania wodorku chromu jako wskaźnika temperatury gorących jowiszów. Najnowsze badanie stanowi pierwsze jednoznaczne wykrycie wodorku chromu w atmosferze egzoplanety w trakcie obserwacji w wysokiej rozdzielczości.
To znaczący krok naprzód w rozwoju naszej wiedzy o warunkach atmosferycznych masywnych planet znajdujących się poza naszym Układem Słonecznym.
Chociaż odkrycie nie dostarcza nowych informacji na temat pojedynczej egzoplanety WASP-31b, to jednak ustanawia nowatorską metodę badania podobnych ciał niebieskich.
WASP-31b, to planeta odkryta w 2011 roku. Krąży ona wokół gwiazdy WASP-31, okrążając ją w ciągu zaledwie 3,4 dnia. Badania nie tylko potwierdziło równowagę temperaturową planety wynoszącą 1400K, ale także potwierdziło, że ten zakres temperatur odpowiada warunkom sprzyjającym obecności wodorku chromu.
Niedobór wodorku chromu, nawet w idealnym zakresie temperatur, powoduje konieczność stosowania wyrafinowanych instrumentów i teleskopów do próby jego wykrycia.
W najnowszych obserwacjach naukowcy oparli się na widmach o wysokiej rozdzielczości zebranych podczas obserwacji przeprowadzonych w 2022 roku w ramach badania Exoplanets with Gemini Spectroscopy wykonywanego przy użyciu spektrografu GRACES.
Ponieważ odkrycie to otwiera drogę do bardziej precyzyjnych pomiarów temperatury i głębszego wglądu w atmosfery egzoplanet, autorzy opracowania mają nadzieję, że inni astronomowie także postanowią przeanalizować swoje dane w poszukiwaniu wodorku chromu.