Kľúčový moment v oblasti astronómie: Hubblov ďalekohľad pomohol analyzovať atmosféry 25 exoplanét
Európska vesmírna agentúra informuje o úspechu, ktorý umožní lepšie pochopenie svetov okolo nás.
Odbor skúmania exoplanét už nie je len o hľadaní nových svetov mimo našej Slnečnej sústavy. Astronómovia sa už pokúšajú objavené planéty charakterizovať, hoci táto úloha je stále mimoriadne náročná.
Všetky doterajšie práce, ktoré sa zameriavali na charakterizáciu exoplanét, išli cestou počítačového modelovania, teda vytvoria obraz o tom, ako by mala planéta vyzerať na základe odhadovaných charakteristík. Tieto štúdie sa však zameriavajú buď na jednu alebo len malú skupinku exoplanét. Európska vesmírna agentúra nedávno oznámila, že sa im aj vďaka Hubblovmu vesmírnemu ďalekohľadu podaril v tomto smere obrovský skok vpred.
Vďaka archívnym dátam až 25 horúcich Jupiterov, sa vedcom z University College London podarilo zodpovedať 5 otvorených otázok, týkajúcich sa atmosfér planét mimo našej sústavy. Horúce Jupitery sú trieda plynných obrov, ktoré sa kompozíciou podobajú na Jupiter, no obiehajú okolo hviezdy v oveľa menšej vzdialenosti. Vďaka blízkosti majú ich atmosféry oveľa vyššiu teplotu.
Vo svojom novom výskume sa vedecký tím zameral na analýzu týchto 25 exoplanét. Väčšina dát, s ktorou vedci pracovali, pochádzala z pozorovaní Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu.
„Hubblov ďalekohľad nám umožnil vykonať hĺbkovú analýzu 25 exoplanét. Množstvo informácií, ktoré sme získali o ich formácii a chemickom zložení, je naozaj neuveriteľné. Zásluhu na tom majú aj rozsiahle pozorovacie projekty, ktoré trvali celú dekádu,“ vyjadril sa vedúci autor štúdie Quentin Changeat.
Charakteristika atmosféry vzdialených svetov
Vedecký tím chcel zistiť, čo im môže výskyt určitých kovov v atmosfére prezradiť o chemickom zložení a cirkulácií atmosféry horúcich Jupiterov. Skúmali širokú škálu podobných svetov, s cieľom identifikovať podobné vlastnosti, ktoré by niečo prezradili o zložení atmosfér exoplanét zo všeobecnosti. Ako hovorí jeden z autorov štúdie, Billy Edwards, táto štúdia je kľúčovým momentom v odbore charakterizácie atmosfér vzdialených planét. Ide o prácu, ktorá sa pokúša vytvoriť charakteristiku pre celý druh atmosfér.
Neprehliadnite
Vedci pracovali s dátami, ktoré zahrňujú 600 hodín pozorovaní Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu a 400 hodín Spitzerovho vesmírneho teleskopu. V dátach našli zatmenia pre všetkých 25 exoplanét a tranzity 17 z nich. Zatmenia a tranzity sú dôležité javy, ak sa vedci pokúšajú zistiť zloženie atmosféry exoplanéty.
Zatmenia nastávajú, keď planéta z nášho pohľadu prejde poza hviezdu. Tranzity sú presný opak, teda keď exoplanéta prejde popred svoju hviezdu. V oboch prípadoch tieto udalosti dokážu vedcom prezradiť viac o zložení atmosféry pozorovanej planéty.
Zistenia štúdie
Štúdia dokázala nájsť prepojenia medzi zložením atmosféry a správaním, ktoré prostredníctvom vesmírnych teleskopov pozorovali. Podarilo sa im zistiť že planéty s termálnou inverziou sú mimoriadne horúce. Teploty v týchto prípadoch presahujú 1 700 °C. Táto teplota je dostatočne vysoká na to, aby sa v atmosfére stabilne udržali oxidy titánu, vanádu a hydridy železa.
Štúdia ďalej prezradila, že je možné vytvoriť širšiu charakteristiku atmosfér, ktorá by sedela na viacero exoplanét súčasne. Zároveň bližšie preskúmali termálnu inverziu, ktorá sa vyskytuje prevažne na horúcich Jupiteroch, zistili zloženie ich atmosfér. V tomto smere si všimli, že každá atmosféra, ktorá prešla termálnou inverziou, ukrýva vyššie menovanú trojicu chemických zlúčenín.
Predposlednou otázkou, na ktorú vedci zodpovedali je charakteristika chladnejších horúcich Jupiterov. Exoplanéty, ktorých teplota je menšia ako 1 700 °C neobsahovali spomínanú trojicu chemických zlúčenín a nevykazovali známky termálnej inverzie. Vedci sa naučili, že štúdia širokého spektra exoplanét súčasne umožňuje nájsť určité spoločné prvky. To im môže prezradiť viac informácií o tom, ako exoplanéty vznikajú.
Pochopenie exoplanét pomôže nielen v spoznávaní svetov za hranicami našej sústavy, ale aj planét, ktoré sa nachádzajú „u nás doma“. Študovanie jednej exoplanéty do najmenšieho detailu je síce užitočné, no vďaka širšiemu záberu vedci dokážu nájsť spoločné charakteristiky pre celú triedu planét.
Komentáre