Znajdź zawartość

W przeszłości astronomowie często zakładali, że atmosfery egzoplanet są jednorodne i próbowali rozumieć je w ten sposób. Nasze badania pokazują, że nawet atmosfery gazowych olbrzymów poddawanych intensywnemu promieniowaniu mają złożoną trójwymiarową strukturę, mówi Jens Hoeijmakers z Uniwersytetu w Lund. Uczony wchodzi w skład międzynarodowego zespołu, który zauważył, że atmosfera egzoplanety WASP-189b jest – podobnie jak Ziemia – złożona z warstw. Otaczająca naszą planetę atmosfera składa się z kilku warstw o różnych właściwościach. Na przykład w troposferze – która sięga od powierzchni Ziemi na średnią wysokość 13 km – znajduje się niemal cała para wodna występująca w atmosferze, występuje pionowy ruch powietrza, a temperatura spada wraz ze wzrostem wysokości. Z kolei w znajdującej się powyżej stratosferze pary wodnej niemal nie ma, pionowe ruchy powietrza nie występują, a temperatura rośnie wraz ze wzrostem wysokości. Teraz okazało się, że odległa o 322 lata świetlne od Ziemi WASP-189b również ma atmosferę złożoną z warstw. WASP-189b została odkryta w 2018 roku. To podobny do Jowisza gazowy olbrzym, położony 20-krotnie bliżej swojej gwiazdy niż odległość między Ziemią a Słońcem. A temperatury planety sięgają 3200 stopni Celsjusza. Teraz, dzięki spektrografowi HARPS w La Silla Observatory w Chile po raz pierwszy udało się bardziej szczegółowo przyjrzeć atmosferze takiego „gorącego Jowisza”. Zbadaliśmy światło pochodzące z gwiazdy WASP-189 po jego przejściu przez atmosferę WASP-189b. Gazy w atmosferze absorbują niektóre częstotliwości światła, tworząc w ten sposób swoisty odcisk palca. Dzięki HARPS mogliśmy zidentyfikować substancje występujące w atmosferze, mówi główna autorka badań, Bibiana Prinoth, doktorantka z Uniwersytetu w Lund. W gazach atmosferycznych zauważono dzięki temu obecność m.in. żelaza, chromu, wanadu, magnezu i manganu. Jednak naukowców najbardziej zaintrygowała obecność tlenku tytanu. Na Ziemi substancja ta bardzo rzadko występuje, jednak na WASP-189b może odgrywać podobną rolę, co ozon w atmosferze ziemskiej. Tlenek tytanu absorbuje fale o niewielkiej długości, takie jak promieniowanie ultrafioletowe. Jego wykrycie wskazuje, że w atmosferze WASP-189b znajduje się warstwa, która wchodzi w interakcje z promieniowaniem gwiazdy macierzystej w podobny sposób, w jaki ozon na Ziemi wchodzi w interakcje z promieniowaniem słonecznym, wyjaśnia profesor Kevin Heng, astrofizyk z Uniwersytetu w Bernie. Okazało się, że to nie jedyna warstwa. Naukowcy stwierdzili, że sygnatury poszczególnych gazów nieco różnią się od tego, czego się spodziewali. Sądzimy, że do tych zmian przyczyniły się silne wiatry i inne procesy. A ponieważ sygnatury różnych gazów były zmienione w różny sposób, uważamy, że wskazuje to, iż gazy te znajdują się w różnych warstwach atmosfery. Podobnie dla obserwatora z zewnątrz sygnatury pary wodnej i ozonu w atmosfery Ziemi wydawałyby się zmienione w różny sposób, gdyż znajdują się w różnych warstwach, dodaje Prinoth. A profesor Heng zauważa, że odkrycie to oznacza, iż należy sprawdzać, czy atmosfery egzoplanet nie mają trójwymiarowej struktury. To wymaga zmian w technikach analizy danych, modelowaniu komputerowym i teorii dotyczącej budowy atmosfery, stwierdza uczony. « powrót do artykułu

Osiem miesięcy po starcie misji CHEOPS, pierwszego europejskiego teleskopu kosmicznego, którego zadaniem jest badanie znanych planet pozasłonecznych, naukowcy opisali jeden z najbardziej ekstremalnych światów, jakie dotychczas poznaliśmy. Obserwacje te potwierdzają, że CHEOPS spełnia związane z nim oczekiwania, mówi profesor Willy Benz z Uniwersytetu w Bernie, który stoi na czele konsorcjum CHEOPS. Dzięki danym zebranym przez CHEOPSa naukowcy mogli szczegółowo scharakteryzować planetę WASP-189b. Krąży ona wokół gwiazdy HD 133112, jednej z najgorętszych gwiazd posiadających układ planetarny. Układ planetarny znajduje się w odległości 322 lat świetlnych od Ziemi w Gwiazdozbiorze Wagi. WASP-189b jest szczególnie interesująca, gdyż to gazowy olbrzym, który znajduje się bardzo blisko gwiazdy macierzystej. Okrąża ją w ciągu 3 dni, a odległość pomiędzy gwiazdą a planetą jest 20-krotnie mniejsza niż pomiędzy Ziemią a Słońcem, mówi główna autorka badań, Monika Lendl z Uniwersytetu w Genewie. Uczona dodaje, że WASP-189b jest o 50% większa od Jowisza. Planeta ma stałą półkulę dzienną, która jest ciagle wystawiona w stronę gwiazdy, i stałą półkulę nocną. Na podstawie danych z CHEOPSa możemy stwierdzić, że temperatura na planecie dochodzi do 3200 stopni Celsjusza. Jest to więc ultragorący Jowisz. W takiej temperaturze nawet żelazo topnieje i staje się gazem. To jedne z najbardziej ekstremalnych warunków panujących na planetach, mówi Lendl. Nie możemy obserwować planety bezpośrednio, gdyż jest zbyt daleko i zbyt blisko swojej gwiazdy. Używamy więc metod pośrednich, dodaje uczona. CHEOPS korzysta z wysoce precyzyjnych pomiarów jasności gwiazdy oraz ich zmian powodowanych przesłanianiem gwiazdy przez planetę przechodzącą na jej tle. Jako,że WASP-189b znajduje się tak blisko gwiazdy, jej strona dzienna jest tak jasna, że możemy zmierzyć „zagubione” światło nawet wówczas, gdy planeta znajduje się za gwiazdą, stwierdza Lendl. Wygląda na to, ze planeta nie odbija zbyt wiele światła swojej gwiazdy. Absorbuje jej energię, co powoduje, że jest podgrzewana i zaczyna świecić, dodaje. Naukowcy sądzą, że planeta słabo odbija światło gwiazdy, gdyż w jej atmosferze po stronie dziennej nie ma chmur. To nie jest zaskakujące. Modele teoretyczne mówią, że w tak wysokich temperaturach chmury nie mogą się uformować, stwierdzają autorzy badań. Okazało się też, że tranzyty planety nie są symetryczne. Dzieje się tak, gdy planeta ma stałą stronę dzienną i jasną. Dzięki danym z CHEOPSa możemy wnioskować, że sama gwiazda obraca się tak szybko, że nie jest sferą a elipsoidą. Jest rozciągana na równiku, dodaje profesor Benz. Sama gwiazda jest znacznie większa i o ponad 2000 stopnie Celsjusza cieplejsza niż Słońce. Przez to wydaje się niebieska, a nie żółta. Znamy niewiele planet krążących wokół tak gorących gwiazd. A ten system jest najjaśniejszy ze zbadanych, dodaje Benz. Naukowcy spodziewają się, że to dopiero początek spektakularnych odkryć dokonanych dzięki CHEOPSowi. « powrót do artykułu