Tim istraživača analizirao je atmosferu jednog od najekstremnijih poznatih egzoplaneta i dokazao da je složena i višeslojna, rušeći tako prethodne pretpostavke o jednoličnosti atmosfera egzoplaneta.
Ekstreman udaljeni svijet
WASP-189b planet je izvan našeg Sunčevog sustava, udaljen 322 svjetlosne godine od Zemlje. Opsežna promatranja svemirskim teleskopom CHEOPS 2020. godine otkrila su između ostalog da je planet 20 puta bliži svojoj zvijezdi domaćinu nego što je Zemlja Suncu i da ima dnevnu temperaturu od 3200°C.
Novija istraživanja sa spektrografom HARPS u zvjezdarnici La Silla u Čileu sada su po prvi put omogućila istraživačima da pobliže pogledaju atmosferu ovog planeta sličnog Jupiteru. Rezultati ovoga istraživanja mogli bi pomoći astronomima razumjeti složenost mnogih drugih egzoplaneta – uključujući planete slične Zemlji.
Sličnost sa Zemljinom atmosferom
Zemljina atmosfera nije jednoličan omotač, već se sastoji od različitih slojeva od kojih svaki ima karakteristična svojstva. Najniži sloj koji se proteže od razine mora iza najviših planinskih vrhova sadrži većinu vodene pare i stoga je sloj u kojem se događa većina vremenskih pojava. Sloj iznad njega – stratosfera – je onaj koji sadrži poznati ozonski omotač koji nas štiti od štetnog sunčevog ultraljubičastog zračenja.
U novoj studiji koja se pojavila u časopisu Nature Astronomy, međunarodni tim istraživača po prvi je put pokazao da atmosfera jednog od najekstremnijih poznatih planeta također može imati slične različite slojeve – iako s vrlo različite karakteristike.
Egzotična atmosfera
Glavna autorica studije Bibiana Prinoth objašnjava „Izmjerili smo svjetlost koja dolazi od zvijezde domaćina planeta i prolazi kroz atmosferu planeta. Plinovi u njegovoj atmosferi apsorbiraju dio zvjezdanog svjetla, slično kao što ozon apsorbira dio sunčeve svjetlosti u Zemljinoj atmosferi, i na taj način ostavlja svoj karakterističan ‘otisak prsta’. Uz pomoć HARPS-a uspjeli smo identificirati odgovarajuće tvari“. Prema istraživačima, plinovi koji su ostavili svoje ‘otiske prstiju’ u atmosferi WASP-189b uključivali su željezo, krom, vanadij, magnezij i mangan.
Ozonski omotač udaljenog svijeta?
Jedna posebno zanimljiva tvar koju je tim pronašao je plin koji sadrži titan: titanijev oksid. Iako je titanijev oksid vrlo rijedak na Zemlji, mogao bi igrati važnu ulogu u atmosferi WASP-189b – slično ozonu u Zemljinoj atmosferi.
„Titanov oksid apsorbira kratkovalno zračenje, poput ultraljubičastog zračenja. Njegovo otkrivanje bi stoga moglo ukazati na sloj u atmosferi WASP-189b koji je u interakciji sa zračenjem zvijezda slično kao što ozonski omotač radi na Zemlji“, pojasnio je koautor studije Kevin Heng.
Doista, istraživači su pronašli naznake takvog sloja i drugih slojeva na ultravrućem planetu nalik Jupiteru. Štoviše, dodala je Prinoth, „U našoj analizi vidjeli smo da su ‘otisci prstiju’ različitih plinova malo izmijenjeni u usporedbi s našim očekivanjima. Vjerujemo da bi jaki vjetrovi i drugi procesi mogli izazvati ove promjene. Budući da su otisci prstiju različitih plinova izmijenjeni na različite načine, mislimo da to ukazuje da postoje u različitim slojevima – slično kao što bi otisci prstiju vodene pare i ozona na Zemlji izgledali različito promijenjeni iz daljine, jer se uglavnom javljaju u različitim atmosferskim slojevima.“
Važno otkriće za buduće tumačenje egzoplaneta
Znanstvenici su donedavno često pretpostavljali da atmosfere egzoplaneta postoje kao jednolični sloj i pokušavali je razumjeti kao takvu. Međutim novo istraživanje pokazuju da čak i atmosfere intenzivno ozračenih divovskih plinovitih planeta imaju složene trodimenzionalne strukture.
Članovi tima istaknuli su kako vjeruju da moramo cijeniti trodimenzionalnu prirodu atmosfere egzoplaneta kako bismo mogli u potpunosti razumjeti ove i druge vrste planeta – uključujući one koji su sličniji Zemlji – što zahtijeva inovacije u tehnikama analize podataka, računalno modeliranje i temeljnu atmosfersku teoriju.
Astronomi otkrili vodenu paru u atmosferi egzoplaneta
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
