Sciencemag.cz
Doporučujeme
Astronomové poprvé nahlédli do atmosféry planety mimo Sluneční soustavu a zmapovali její 3D strukturu. Kombinací všech čtyř dalekohledů VLT (Very Large Telescope) na Evropské jižní observatoři (ESO) zjistili, že v atmosféře planety se vyskytují silné větry, které přenášejí chemické prvky, jako je železo a titan, a vytvářejí složité povětrnostní vzorce. Tento objev otevírá dveře k podrobnému studiu chemického složení a počasí dalších cizích světů.
„Atmosféra této planety se chová způsobem, který zpochybňuje naše chápání fungování počasí – nejen na Zemi, ale na všech planetách. Připadá mi to jako něco ze sci-fi,“ říká Julia Victoria Seidelová, vědecká pracovnice Evropské jižní observatoře (ESO) v Chile a hlavní autorka studie, která byla nedávno zveřejněna v časopise Nature.
Planeta WASP-121b (známá také jako Tylos) se nachází ve vzdálenosti asi 900 světelných let v souhvězdí Lodní zádě. Jedná se o ultrahorký Jupiter, plynného obra, který obíhá kolem své hostitelské hvězdy tak blízko, že rok zde trvá jen asi 30 pozemských hodin. Navíc jedna strana planety je spalující, protože je stále přivrácena ke hvězdě, zatímco druhá strana je mnohem chladnější.
Tým nyní prozkoumal hluboké nitro atmosféry planety Tylos a odhalil odlišné větry v jednotlivých vrstvách, čímž vytvořil mapu 3D struktury atmosféry. Je to poprvé, co se astronomům podařilo studovat atmosféru planety mimo naši Sluneční soustavu do takové hloubky a detailů.
„To, co jsme zjistili, bylo překvapivé: tryskové proudění otáčí materiál kolem rovníku planety, zatímco samostatné proudění v nižších vrstvách atmosféry přesouvá plyn z horké strany na chladnější. Takové klima nebylo dosud pozorováno na žádné planetě,“ říká Seidel, který je zároveň vědeckým pracovníkem Lagrangeovy laboratoře, jež je součástí francouzské Observatoře Côte d’Azur. Pozorované tryskové proudění se táhne přes polovinu planety, nabírá rychlost a prudce čeří atmosféru vysoko ve vzduchu, když přechází přes horkou stranu Tylosu. „Dokonce i nejsilnější hurikány ve Sluneční soustavě se ve srovnání s ním zdají být klidné,“ dodává.
K odhalení trojrozměrné struktury atmosféry exoplanety použil tým přístroj ESPRESSO na dalekohledu ESO VLT, který spojuje světlo čtyř velkých teleskopických jednotek do jediného signálu. Tento kombinovaný režim VLT shromažďuje čtyřikrát více světla než samostatné dalekohledy, což odhaluje slabší detaily. Pozorováním planety po dobu jednoho úplného přechodu před její hostitelskou hvězdou byl systém ESPRESSO schopen detekovat signatury několika chemických prvků, čímž prozkoumal různé vrstvy atmosféry.
„VLT nám umožnil prozkoumat tři různé vrstvy atmosféry exoplanety najednou,“ říká spoluautor studie Leonardo A. dos Santos, pomocný astronom z STCS (Space Telescope Science Institute) v Baltimoru ve Spojených státech. Tým sledoval pohyb železa, sodíku a vodíku, což mu umožnilo vysledovat větry v hlubokých, středních a mělkých vrstvách atmosféry planety. „Je to druh pozorování, který je velmi náročný pro vesmírné dalekohledy, což podtrhuje význam pozemních pozorování exoplanet,“ dodává.
Zajímavé je, že pozorování odhalila také přítomnost titanu těsně pod tryskovým proudem, na což upozorňuje doprovodná studie publikovaná v časopise Astronomy and Astrophysics. To bylo další překvapení, protože předchozí pozorování planety ukázala nepřítomnost tohoto prvku, možná proto, že je ukryt hluboko v atmosféře.
„Je skutečně ohromující, že jsme schopni studovat takové detaily, jako je chemické složení a průběh počasí na planetě v tak obrovské vzdálenosti,“ říká Bibiana Prinoth, doktorandka na Lund University ve Švédsku a ESO, která vedla doprovodnou studii a je spoluautorkou článku v časopise Nature.
K odhalení atmosféry menších planet podobných Zemi však budou zapotřebí větší teleskopy. Mezi ně bude patřit dalekohled ESO ELT (Extremely Large Telescope), který se v současné době staví v chilské poušti Atacama, a jeho přístroj ANDES. „ELT změní pravidla hry pro studium atmosfér exoplanet,“ říká Prinoth. „Díky této zkušenosti mám pocit, že jsme na pokraji odhalení neuvěřitelných věcí, o kterých si nyní můžeme nechat jen zdát.“
Tento výzkum byl prezentován v článku publikovaném v časopise Nature s názvem „Vertical structure of an exoplanet’s atmospheric jet stream“ (doi:10.1038/s41586-025-08664-1).
