Odkryto gorącego jowisza z tytanowym niebem

Astronomowie korzystający z należącego do ESO teleskopu VLT po raz pierwszy w historii wykryli tlenek tytanu w atmosferze planety pozasłonecznej.

Zespół astronomów, który kierował Elyar Sedaghati, stażysta w ESO i niedawny absolwent TU Berlin, zbadał atmosferę egzoplanety WASP-19b dokładniej niż było to wykonywane do tej pory. Ta nadzwyczajna planeta ma masę podobną do Jowisza, ale jest tak blisko swojej gwiazdy, że okrąża ją w zaledwie 19 godzin, a temperatura atmosfery obiektu szacowana jest na około 2000 stopni Celsjusza.

Gdy WASP-19b przemieszcza się przed swoją gwiazdą, część światła przechodzi przez atmosferę planety, co pozostawia subtelne oznaki w świetle, które ostatecznie dociera do Ziemi. Korzystając z instrumentu FORS2 na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT), zespół badawczy był w stanie starannie przeanalizować światło i wydedukować, że atmosfera zawiera niewielkie ilości tlenku tytanu, wody i śladowe ilości sodu w silnie rozpraszającej globalnej mgle.

- Wykrywanie tego typu molekuł nie jest jednak prostym zadaniem. Nie tylko potrzebujemy danych o wyjątkowej jakości, ale także musimy przeprowadzić skomplikowane analizy. Użyliśmy algorytmu, które sprawdza wiele milionów widm rozciągających się na szeroki zakres składu chemicznego, temperatur i własności chmur lub mgły, aby móc uzyskać nasze konkluzje - powiedział Elyar Sedaghati, który spędził 2 lata jako student w ESO, pracując nad tym projektem.

Tlenek tytanu jest rzadko spotykany na Ziemi, Wiadomo, że istnieje w atmosferach chłodnych gwiazd. W atmosferach gorących planet, takich jak WASP-19b, funkcjonuje jako absorber ciepła. Jeśli występuje w odpowiednio dużych ilościach, jego molekuły zapobiegają przenikaniu lub utracie ciepła przez atmosferę, prowadząc do inwersji termicznej - temperatura jest wyższa w górnej atmosferze, a spada w niższych warstwach, co jest przeciwieństwem normalnej sytuacji. W ziemskiej atmosferze podobną rolę odgrywa ozon, który powoduje inwersję w stratosferze.

- Obecność tlenku tytanu w atmosferze WASP-19b może mieć znaczący efekt na strukturę temperatury i cyrkulację atmosferyczną. Możliwość badania egzoplanet z takim poziomem szczegółowości jest obiecująca i bardzo pasjonująca - wyjaśnił Ryan MacDonald, inny członek zespołu, astronom na Uniwersytecie w Cambridge w Wielkiej Brytanii.

Astronomowie zbierali obserwacje WASP-19b przez okres ponad jednego roku. Mierząc względne zmiany promienia planety na różnych długościach fali świetlnej, która przechodziła przez atmosferę egzoplanety i porównując obserwacji do modeli atmosferycznych, mogli ekstrapolować różne własności atmosfery, takie jak skład chemiczny.

Nowa informacja o występowaniu tlenku metalu takiego, jak tlenek tytanu i innych substancji, pozwoli znacznie lepiej modelować atmosfery egzoplanet. Patrząc w przyszłość, gdy kiedyś astronomowie będą w stanie obserwować atmosfery planet potencjalnie nadających się do zamieszkania, poprawione modele dadzą dużo lepszą interpretacje takich obserwacji.

- To ważne odkrycie jest wynikiem modernizacji instrumentu FORS2, która została dokonana właśnie w tym celu. Od tego momentu FORS2 stał się najlepszym instrumentem do wykonywania tego typu badań z powierzchni Ziemi - wyjaśnił członek zespołu badawczego, Henri Boffin z ESO, który kierował projektem modernizacji.

INTERIA.PL/informacje prasowe
Najlepsze tematy