Europejscy astronomowie odkryli niezwykle niezwykłą egzoplanetę, w której chmury tlenku tytanu - najsilniejszego „gazu” cieplarnianego, który może podgrzać swoje górne warstwy do piekielnych wysokich temperatur, zawisają w jej atmosferze i opublikowali wyniki swoich obserwacji w czasopiśmie Nature.
„Obecność tlenku tytanu w atmosferze WASP-19b może mieć niezwykle niezwykły wpływ na to, jak nagrzewają się jego poszczególne warstwy i jak przepływa w nich powietrze. Fakt, że mogliśmy to dokładnie zbadać, bardzo nas cieszy i sugeruje, że możemy przeprowadzić podobne obserwacje dla innych planet”- powiedział Ryan MacDonald z University of Cambridge (Wielka Brytania).
Astronomowie nazywają „gorące Jowisze” rozgrzanymi gazowymi gigantami, które znajdują się zaledwie 2,2-75 milionów kilometrów od ich gwiazd. W Układzie Słonecznym nawet Merkury zbliża się do gwiazdy nie bliżej niż 46 milionów kilometrów, dlatego w atmosferach takich planet panują naprawdę piekielne temperatury - 1000-1300 stopni Kelvina.
Znalezienie takich planet jest znacznie łatwiejsze niż innych ciał niebieskich i stanowią one większość egzoplanet znanych nauce. Odkrycie „gorących Jowiszów” po raz pierwszy uświadomiło naukowcom, że atmosfera na takich planetach może składać się z niezwykle egzotycznych materiałów. Na przykład w ostatnich latach odkryto planety z obłokami ołowiu i szkła, a także powietrze składające się z odparowanych metali i skał, w których górnych warstwach czasami pada z rubinów i szafirów.
Według MacDonalda stosunkowo niedawno naukowcy odkryli kilka „gorących Jowiszów”, których atmosfery były podgrzewane do jeszcze wyższych temperatur przekraczających 2,5 tysiąca Kelwinów i miały niezwykłą strukturę - były cieplejsze na zewnątrz i zimniejsze wewnątrz, jak stratosfera na Ziemi. Obecność na nich takiej warstwy doprowadziła naukowców do przypuszczenia, że atmosfera tych „gorących Jowiszów” jest podgrzewana przez jakiś supersilny efekt cieplarniany, który może być generowany przez dwie substancje - tlenek tytanu lub tlenek wanadu.
MacDonald i jego koledzy udowodnili, że tak jest, badając widmo planety WASP-19b, odkrytej cztery lata temu w konstelacji Żagli w pobliżu gwiazdy podobnej wielkością i masą do Słońca. Ta planeta wykonuje jeden obrót wokół swojej gwiazdy w ciągu zaledwie 18 godzin, co pozwala naukowcom codziennie obserwować, jak promienie światła przechodzą przez jej atmosferę i oddziałują z jego cząsteczkami, zabierając ze sobą informacje o jego składzie chemicznym.
Po kilkudziesięciokrotnym prześledzeniu, w jaki sposób światło gwiazdy „przebija” atmosferę WASP-19b, planetolodzy byli w stanie oddzielić rzeczywiste sygnały od szumu i odkryć jego skład chemiczny. Okazało się, że ten „gorący Jowisz” był niezwykle egzotyczną i gorącą planetą.
Jego atmosfera, jak pokazują pomiary naukowców, składa się z rozżarzonej pary wodnej, sodu, helu i wodoru, a jej górne warstwy pokryte są warstwami mgły węglowodorowej i „tytanowych” chmur. Dzięki temu „stratosfera” WASP-19b jest podgrzewana do dwóch tysięcy kelwinów, co czyni go jednym z najbardziej parnych „gorących jowiszów” znanych astronomom.
Film promocyjny:
Takie odkrycie, podkreśla McDonald i jego współpracownicy, jest ważne, ponieważ pokazuje, że naukowcy mogą odkryć dokładny skład chemiczny odległych planet za pomocą teleskopów naziemnych. Z kolei start Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba umożliwi prowadzenie podobnych obserwacji mniejszych i cieplejszych planet, ciekawszych z punktu widzenia poszukiwania potencjalnej ojczyzny życia pozaziemskiego - podsumowują naukowcy.