Astronomowie odkryli atmosferę wokół egzoplanety w konstelacji Żagli. W tej chwili jest to egzoplaneta najbardziej podobna do Ziemi, dla której można było potwierdzić obecność atmosfery.
Po raz pierwszy udało się wykryć atmosferę planety poza Układem Słonecznym w 2001 roku. Został znaleziony w pobliżu planety HD 209458 b, znanej również pod nieoficjalną nazwą Ozyrys. Znajduje się w konstelacji Pegaza, 153 lata świetlne od Słońca. Ze względu na swój typ Ozyrys jest „gorącym Jowiszem”, czyli planetą gazową o masie zbliżonej do masy Jowisza, ale położoną znacznie bliżej swojej gwiazdy niż Jowisz względem Słońca. Ozyrys ma promień około 100 000 km (promienie 1,35 Jowisza), masę 1,31024 tony (0,69 masy Jowisza), a odległość do gwiazdy wynosi zaledwie 0,047 jednostki astronomicznej (znacznie mniej niż od Słońca do Merkurego). Rok trwa na nim trzy i pół ziemskiego dnia, a temperatura dochodzi do tysiąca stopni Celsjusza.
Odkrycie atmosfery było możliwe dzięki temu, że HD 209458 b stała się pierwszą planetą, dla której uzyskano własne widmo promieniowania, wyekstrahowane z promieniowania jej gwiazdy. W tym widmie stali znaleziono linie absorpcji sodu. W dalszych badaniach przyjęto założenia dotyczące zasięgu, struktury i temperatury jego atmosfery. Atmosfera zaczyna się w odległości 3,1 razy większej od promienia Jowisza od środka planety. Zawiera wodór, tlen, węgiel, dwutlenek węgla i metan, a także parę wodną. Temperatura atmosfery sięga 10 tysięcy kelwinów. Jest bardzo prawdopodobne, że planeta, z powodu silnego ogrzewania górnej atmosfery przez promieniowanie gwiazdy, stale traci gazy atmosferyczne, ponieważ atomy wodoru są przyspieszane do drugiej prędkości kosmicznej. Z tym wiąże się wybór planety o imieniu Ozyrys,ponieważ ten egipski bóg został kiedyś posiekany na kawałki przez boga Seta. Szacuje się, że planeta Ozyrys traci od stu do ośmiuset milionów kilogramów wodoru na sekundę. Przez około pięć miliardów lat istnienia planeta mogła stracić do 7% swojej masy, ale istnieje możliwość, że utrata wodoru mogłaby zostać powstrzymana przez magnetosferę Ozyrysa. Być może atmosfera Ozyrysa jest typowa dla planet krążących wokół gwiazd podobnych do Słońca, w odległości mniejszej niż 0,1 jednostki astronomicznej.krążą wokół gwiazd podobnych do Słońca, w odległości mniejszej niż 0,1 jednostki astronomicznej.krążą wokół gwiazd podobnych do Słońca, w odległości mniejszej niż 0,1 jednostki astronomicznej.
Wkrótce w atmosferze innego gorącego Jowisza - HD 189733 b. Znaleziono parę wodną, tlenek wodoru i dwutlenek oraz metan. W 2013 roku ślady wody znaleziono w atmosferach kilku planet: HD 209458 b, XO-1b, WASP-12b, WASP-17b i WASP-19b. Zdecydowana większość egzoplanet, na których można było potwierdzić obecność atmosfery, to gorące Jowisze i gorące neptuny. Obecność i skład tych atmosfer można ocenić na podstawie dwóch typów obserwacji. Po pierwsze, przez załamanie światła gwiazdy w atmosferze, gdy egzoplaneta przechodzi przed dyskiem gwiazdy. Po drugie, zgodnie z bezpośrednim widmem promieniowania planety, które uzyskuje się porównując widma gwiazdy macierzystej z planetą i widma otrzymane, gdy planeta jest schowana za gwiazdą.
W lutym 2016 roku astronomowie donosili o określeniu składu atmosfery planety 55 Cancer e (Jansen). Należy do klasy superziemi - planet, których masa jest większa od masy naszej planety, ale nie osiąga parametrów gazowych gigantów. Dla Jansena liczba ta wynosi 8,63 ± 0,35 masy Ziemi. Skład atmosfery planety został wykryty poprzez zmianę widma jej gwiazdy macierzystej - 55 Rak - podczas tzw. Tranzytów, czyli momentów, w których z punktu widzenia ziemskiego obserwatora planeta przechodzi przed tarczą gwiazdy. Podczas tego przejścia część światła gwiazdy przechodzi przez atmosferę planetarną, podczas gdy pewne długości fal są pochłaniane przez gazy w atmosferze, co pozwala określić jej skład chemiczny. Obserwacje wykonano za pomocą szerokokątnej kamery Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. W atmosferze planety Jansen, jak się okazało,zawiera wodór, hel i cyjanowodór.
W grudniu ubiegłego roku naukowcom po raz pierwszy udało się określić warunki pogodowe panujące w atmosferze jednej z egzoplanet. Wykorzystali dane z planety HAT-P-7 b w konstelacji Łabędzia, zebrane przez teleskop kosmiczny Keplera w ciągu czterech lat. HAT-P-7 b odnosi się do gorących Jowiszów. Jego masa jest równa 1,776 masy Jowisza (16 razy większa od masy Ziemi), a jego średnica jest 1,363 razy większa od średnicy Jowisza. Ta planeta jest oddzielona od Ziemi 1044 lat świetlnych. HAT-P-7 b należy do klasy „gorących Jowiszów”. Obraca się wokół swojej gwiazdy z okresem 2,2 dnia. Wykrywając zmianę w ilości światła odbijanego przez atmosferę HAT-P-7 b, naukowcy zauważyli dramatyczną zmianę położenia jego najjaśniejszego obszaru. To ich zdaniem wskazuje na bardzo silne wiatry, które wpływają na chmury w atmosferze. „Silne wiatry wieją wokół planety, przenosząc chmury z nocnej na dzienną,- mówi jeden z autorów pracy, David Armstrong (David Armstrong). „Prędkość wiatru zmienia się tak dramatycznie, że tworzy ogromne formacje chmur, które rosną, a następnie znikają”.
Obecne badania skupiały się na planecie GJ 1132b (Gliese 1132 b), krążącej wokół jednej z gwiazd w konstelacji Żagli. Obserwowali go pracownicy Uniwersytetu Keele, Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka oraz Uniwersytetu Tor Vergata w Rzymie za pomocą 2,2-metrowego teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego w La Silla (Chile).
Planeta krąży wokół czerwonego karła Gliese 1132 w odległości 39 lat świetlnych od nas. Jego otwarcie ogłoszono w maju 2015 roku, a oficjalne potwierdzenie nastąpiło w listopadzie tego samego roku. Jego masa wynosi 1,6 masy Ziemi, jego promień to 1,2 promienia Ziemi. Odległość do gwiazdy wynosi około 225 milionów kilometrów (od Ziemi do Słońca 149,6 miliona), okres orbitalny to 1,6 dnia. Planeta otrzymuje 19 razy więcej promieniowania od swojej gwiazdy niż Ziemia od Słońca, więc temperatura na niej jest wyższa niż na Wenus, być może na powierzchni przekracza 500 ° C.
Film promocyjny:
Obserwacje prowadzono podczas dziewięciu tranzytów planety GJ 1132b w siedmiu różnych pasmach: dwóch w podczerwieni i siedmiu w widzialnych częściach widma. Dla każdego zakresu oszacowano pozorną wielkość planety. W rezultacie naukowcy odkryli, że w jednym z zakresów podczerwieni jego średnica znacznie przekracza dane dla reszty zakresu. To pozwala nam wnioskować, że wokół planety istnieje obwiednia gazowa, która jest nieprzezroczysta dla fal świetlnych o danej długości fali i przezroczysta dla wszystkich innych. Dalsze symulacje przeprowadzone na University of Cambridge i Max Planck Institute for Astronomy wykazały, że takie efekty można dobrze wyjaśnić obecnością pary wodnej i metanu w atmosferze.
Wcześniej sądzono, że atmosfery planet krążących wokół czerwonych karłów nie mogą istnieć przez długi czas, ponieważ gwiazdy te są zbyt aktywne, a ich wybuchy nieuchronnie doprowadzą do zniszczenia tych atmosfer. Nowe wyniki są zachęcające, ponieważ wydaje się, że atmosfera GJ 1132b istnieje od miliardów lat. Ponieważ czerwone karły są tak powszechne we Wszechświecie, obecność atmosfer w ich gwiazdach zwiększa szanse na stworzenie warunków dla życia pozaziemskiego.
Praca naukowców została opublikowana w Astronomical Journal.