Pierwsze trójwymiarowe obserwacje atmosfery obcej planety
Naukowcy przyjrzeli się obcemu światu, który został nazwany Tylos, po raz pierwszy mapując trójwymiarową strukturę atmosfery planety spoza Układu Słonecznego. Pozwoliło to lepiej poznać jej skład i pogodę tam panującą.
Dzięki połączeniu wszystkich czterech jednostek teleskopowych Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (VLT ESO), badacze odkryli silne wiatry niosące pierwiastki chemiczne, takie jak żelazo i tytan, tworząc złożone wzorce pogodowe w atmosferze planety Tylos. Odkrycie to otwiera drzwi do szczegółowych analiz składu chemicznego i pogody na innych obcych światach. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature.
„Atmosfera tej planety zachowuje się w sposób, który podważa nasze rozumienie tego, jak działa pogoda – nie tylko na Ziemi, ale na wszystkich planetach. To jak coś z science fiction” –mówi Julia Victoria Seidel z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).
Planeta Tylos (znana również jako WASP-121b) znajduje się w odległości około 900 lat świetlnych od Układu Słonecznego, w gwiazdozbiorze Rufy. Jest to planeta typu bardzo gorący Jowisz – gazowy olbrzym krążący wokół swojej gwiazdy macierzystej tak blisko, że rok trwa tam tylko około 30 ziemskich godzin. Również, jak opisują astronomowie, jedna strona globu jest gorętsza, ponieważ zawsze zwrócona jest w stronę gwiazdy, podczas gdy druga jest znacznie chłodniejsza.
Naukowcy z ESO zbadali atmosferę Tylos i odkryli odrębne wiatry w oddzielnych warstwach, tworząc trójwymiarową mapę jej struktury. Po raz pierwszy naukowcy byli w stanie zbadać atmosferę planety spoza naszego Układu Słonecznego z taką dokładnością i szczegółowością.
„To, co odkryliśmy, było zaskakujące – odrzutowy strumień wiatru obraca materiał wokół równika planety, podczas gdy oddzielny, na niższych poziomach atmosfery, przenosi gaz z gorącej strony na chłodniejszą. Tego rodzaju klimatu nigdy wcześniej nie zaobserwowano na żadnej planecie” – podkreśla Seidel.
Zaobserwowany strumień wiatru obejmował połowę planety, nabierając prędkości i gwałtownie wzburzając atmosferę wysoko nad powierzchnią planety, gdy przecinał gorącą stronę Tylos.
Aby stworzyć trójwymiarową strukturę atmosfery egzoplanety, astronomowie wykorzystali instrument ESPRESSO na ESO VLT do połączenia światła z czterech dużych teleskopów w jeden sygnał. Ten połączony tryb zbierał cztery razy więcej światła niż pojedynczy teleskop, ujawniając drobniejsze szczegóły.
Obserwując planetę podczas jednego pełnego tranzytu przed jej gwiazdą macierzystą, ESPRESSO było w stanie wykryć sygnatury wielu pierwiastków chemicznych, badając w rezultacie różne warstwy atmosfery.
„VLT umożliwił zbadanie trzech różnych warstw atmosfery egzoplanety za jednym razem” – twierdzi Leonardo A. dos Santos z Space Telescope Science Institute.
Naukowcy śledzili ruchy żelaza, sodu i wodoru, co pozwoliło im wykryć wiatry odpowiednio w głębokich, średnich i płytkich warstwach atmosfery planety. Obserwacje ujawniły również obecność tytanu tuż pod odrzutowym strumieniem wiatru. Co zaskoczyło badaczy, ponieważ poprzednie analizy wykazały brak tego pierwiastka, prawdopodobnie dlatego, że jest on ukryty głęboko w atmosferze.
Emil Gołoś
