Webbův teleskop poprvé zmapoval atmosféru vzdálené planety

První mapa cizí planety - sice ne jejího povrchu, ale její atmosféry. Jak vypadá atmosféra WASP-18b? (délka blogu 3 min.)

Planeta, kde by se roztavil i kov

Astronomové poprvé vytvořili teplotní mapu atmosféry vzdálené exoplanety – tedy planety mimo naši Sluneční soustavu. Hlavní hrdinkou tohoto příběhu se stala planeta WASP-18b, obří plynný svět, který obíhá tak blízko své hvězdy, že se jeho atmosféra rozpaluje na více než 2 700 °C.

^{Ilustrace: Zdroj: D. Tenzler}

WASP-18b

Planeta WASP-18b obíhá kolem hvězdy WASP-18, jak už naznačuje její název. WASP-18 je hvězda spektrální třídy F6, což znamená, že je o něco hmotnější a žhavější než naše Slunce. Nachází se ve vzdálenosti přibližně 330 světelných roků od Země v souhvězdí Fénixe.

Výše zmiňovaná planeta patří mezi nejextrémnější známé planety - takzvané ultrahorké Jupitery, které jsou svými parametry podobné Jupiteru, jen jsou daleko žhavější. A to z dobrého důvodu. Konkrétně tato planeta obíhá svou hvězdu tak blízko, že tu jeden rok trvá jen asi 23 hodin. V takové blízkosti hvězdy dostává neuvěřitelné množství energie, takže se její atmosféra rozžhavila na obrovskou teplotu a plyn se tu neustále přelévá mezi denní a noční stranou.

Jak se dělá mapa planety, kterou nikdo nevidí

K vytvoření mapy vědci využili Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) a jeho citlivé přístroje, pracující v infračervené části spektra.
Sledovali, jak se světlo hvězdy mění v okamžiku, kdy planeta mizí za jejím diskem. Tento jev (tzv. sekundární zákryt) umožňuje zjistit, kolik světla pochází z planety samotné.

Z toho se pak dá zrekonstruovat, která místa planety jsou nejteplejší a odhadnout jak se teplota mění po jejím povrchu i v hloubce atmosféry. Je to podobné, jako když se díváte na teplotní snímek města v noci: vidíte žhavá místa, chladnější okraje i vrstvy, kam se teplo dostává jen málo.

Horké jádro a překvapivě mírné přechody

Výsledky ukázaly, že nejteplejší oblast planety (vědci mu říkají hotspot) leží přímo u hvězdy má teplotu o stovky stupňů vyšší než jeho okolí. Přechod teploty mezi teplými a chladnými oblastmi je přitom mnohem pozvolnější, než se čekalo.

To naznačuje, že WASP-18b dokáže teplo v atmosféře rozvádět efektivněji, než vědci čekali. Diskutuje se o tom, jaké jevy by to mohly umožnit. Možná to dovoluje silné magnetické pole nebo chemické procesy, které v atmosféře rozkládají a znovu spojují molekuly.

Webbův teleskop tu odhalil i vodní páru a pravděpodobně i kovové oxidy (např. oxid titaničitý). V nejžhavějších vrstvách se díky vysoké teplotě voda rozpadá na kyslík a vodík.

Díky vesmírnému teleskopu Jamese Webba tedy přestaly být exoplanety jen vzdálenými body, které obíhají kolem hvězd. Vědci poprvé dokázali zmapovat atmosféru cizí planety ve 3D - a to napříč i do hloubky. A kdo ví – třeba jednoho vzdáleného dne podobnou metodou nahlédneme i do atmosféry planet, na kterých by mohl být život.

^{Zdroj: Odkaz}