Ilustrace exoplanety typu ‚extrémně horký Jupiter‘ při přechodu přes disk mateřské hvězdy. Kredit: ESO

V atmosféře exoplanety byl objeven dosud nejtěžší chemický prvek: baryum

Astronomové využívající dalekohled ESO/VLT objevili v atmosféře extrasolární planety baryum – dosud nejtěžší chemický prvek, jaký byl tímto způsobem zaznamenán. Nalezení barya ve vysokých vrstvách atmosféry hned dvojice mimořádně horkých plynných obrů WASP 76 b a WASP-121 b – planet obíhajících kolem dvou různých hvězd ležících mimo Sluneční soustavu – byl pro vědce překvapením. Nečekaný objev přináší řadu otázek týkajících se vlastností takto exotických atmosfér.

„Záhadou je, proč se tak těžký chemický prvek nachází v horních vrstvách atmosfér těchto planet?“ říká Tomás Azevedo Silva (PhD student, University of Porto; Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço; Portugalsko), hlavní autor studie publikované ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.

WASP-76 b a WASP-121 b nejsou – v měřítkách Sluneční soustavy – obyčejné planety. Jedná se o objekty, které bychom mohli popsat jako ‚extrémně horký Jupiter‘ (ultra-hot Jupiter) – svojí velikostí jsou srovnatelné s planetou Jupiter, ale mají mimořádně vysokou povrchovou teplotu přesahující 1000°C. Příčinou je malá vzdálenost od mateřské hvězdy, což také znamená, že perioda oběhu je v obou případech jen několik dní. Díky tomu mají planety neobvyklé vlastnosti – u WASP-76 b vědci například předpokládají, že v její atmosféře prší železo.

Přesto byli vědci překvapeni, že v horních vrstvách obou planet WASP-76 b i WASP-121 b nalezli baryum, které je dokonce 2,5krát těžší než železo. „Vzhledem k silné gravitaci obou planet bychom očekávali, že těžké prvky, jako je baryum, rychle klesnou do nižších vrstev atmosféry,“ vysvětluje spoluautor práce Olivier Demangeon (University of Porto; Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço; Portugalsko).

„Byl to v mnoha ohledech náhodný objev,“ popisuje Azevedo Silva. „Neočekávali jsme baryum a ani jsme ho cíleně nehledali. Museli jsme proto pečlivě zkontrolovat, jestli signál skutečně přichází z planet, protože baryum dosud nebylo u žádné exoplanety pozorováno.“

Fakt, že baryum bylo detekováno v atmosférách obou těchto mimořádné horkých těles naznačuje, že tato kategorie exoplanet by mohla být ještě zajímavější, než se doposud myslelo. I když občas můžeme známky barya pozorovat i na obloze planety Země – v podobě jasně zelené barvy ohňostrojů – je pro vědce otázkou, jaký přírodní proces by mohl způsobit, že se tento těžký chemický prvek dostal do tak velké výšky v případě těchto extrasolárních planet. „V tomto okamžiku si nejsme jistí, jaký mechanizmus to způsobuje,“ přiznává Olivier Demangeon.

Při studiu exoplanetárních atmosfér jsou tyto extrémně horké planety mimořádně užitečné. „Jelikož se jedná o horká plynná tělesa, jsou jejich atmosféry velmi rozsáhlé. Proto se snadněji pozorují a zkoumají ve srovnání s atmosférami malých chladných planet,“ vysvětluje Olivier Demangeon.

Určení složení exoplanetární atmosféry vyžaduje specializované vybavení. K analýze světla, které bylo přefiltrováno atmosférami planet WASP-76 b a WASP-121 b, vědci použili přístroj ESPRESSO pracující ve spojení s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope). Díky tomu bylo možné v atmosférách spolehlivě detekovat několik různých chemických prvků, včetně barya.

Tyto nové výsledky ukazují, že jsme dosud zahlédli pouze odlesk toho, jaká tajemství exoplanety ve skutečnosti skrývají. S pomocí budoucích přístrojů, jakým bude například ešeletový spektrograf s vysokou disperzí ANDES (ArmazoNes high Dispersion Echelle Spectrograph), který se stane jedním z přístrojů pro budovaný velký dalekohled ESO/ELT (Extremely Large Telescope), budou astronomové schopni zkoumat atmosféry malých i velkých exoplanet, včetně kamenných těles podobných Zemi, a to vše v mnohem větších detailech, aby mohli získat poznatky o skutečné povaze těchto podivných světů.

Výzkum byl prezentován v článku “Detection of Barium in the atmospheres of ultra-hot gas giants WASP-76b & WASP-121b”, který byl zveřejněn v časopise Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202244489).

tisková zpráva Evropské jižní observatoře 2022/13

První panchromatická studie slapového roztrhání hvězdy s výtryskem

V některých případech slapové rozrušení vyvolá vznik relativistického výtrysku (jetu) s materiálem vyvrženým z černé …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close