WASP-12b – niezwykle ciemna egzoplaneta

Astronomowie odkryli, że egzoplaneta WASP-12b prawie nie odbija światła, przez co wydaje się niemal całkowicie czarna. Obserwacja ta rzuca nowe światło na skład atmosfery odległego świata.

Korzystając ze spektrografu Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) na Kosmicznym Teleskopie Hubble’a, naukowcy z McGill University w Kanadzie i University of Exeter w Wielkiej Brytanii zmierzyli, ile światła odbija egzoplaneta WASP-12b – jej albedo – aby dowiedzieć się więcej o składzie jej atmosfery. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.

„Zmierzone albedo WASP-12b wynosi co najwyżej 0,064, co jest niezwykle niską wartością, która sprawia, że planeta jest ciemniejsza niż świeży asfalt! Przez to jest dwa razy bardziej refleksyjna niż nasz Księżyc, którego albedo wynosi 0,12. Niskie albedo pokazuje, że wciąż musimy się wiele nauczyć o tym obiekcie i innych podobnych egzoplanetach” – mówi Taylor Bell z McGill University.

Jak opisują astronomowie, planet krąży wokół podobnej do Słońca gwiazdy WASP-12A, oddalonej o około 1400 lat świetlnych od Ziemi i jest jedną z najlepiej zbadanych egzoplanet od czasu jej odkrycia w 2008 roku. Z promieniem prawie dwukrotnie większym od promienia Jowisza i rokiem wynoszącym nieco ponad jeden ziemski dzień, WASP-12b jest klasyfikowana jako gorący Jowisz. Ponieważ znajduje się tak blisko swojej gwiazdy macierzystej, przyciąganie grawitacyjne gwiazdy rozciągnęło glob do kształtu jajka i podniosło temperaturę powierzchni jej dziennej strony do 2600 stopni Celsjusza.

„Wysoka temperatura jest również najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem niskiego albedo WASP-12b. Istnieją inne gorące Jowisze, które okazały się niezwykle czarne, ale są znacznie chłodniejsze niż ta planeta. W przypadku tych planet sugerowano, że absorpcję światła powodują chmury i metale alkaliczne, ale nie działa to w przypadku WASP-12b, ponieważ jest ona tak niesamowicie gorąca” – wyjaśnia Bell.

Dzienna strona WASP-12b jest tak gorąca, że chmury nie mogą się formować, a metale alkaliczne ulegają jonizacji. Jak wskazują badacze, jest tam nawet wystarczająco gorąco, aby rozbić cząsteczki wodoru na wodór atomowy, powodując, że atmosfera zachowuje się bardziej jak ta na gwiazdach o niskiej masie niż planetarna. Prowadzi to do niskiego albedo egzoplanety.

Aby zmierzyć albedo WASP-12b, naukowcy obserwowali egzoplanetę podczas zaćmienia, gdy była bliska pełni i przez pewien czas znajdowała się za swoją gwiazdą-gospodarzem. Jest to najlepsza metoda określania albedo egzoplanety, ponieważ polega ona na bezpośrednim pomiarze ilości odbitego światła. Technika ta wymaga jednak dziesięciokrotnie większej precyzji niż tradycyjne obserwacje tranzytów. Korzystając ze spektrografu Hubble’a (Space Telescope Imaging Spectrograph), naukowcy byli w stanie zmierzyć albedo planety na kilku różnych długościach fal.

„Po zmierzeniu albedo porównaliśmy je z modelami widmowymi wcześniej opracowanych dla WASP-12b. Odkryliśmy, że dane nie pasują do żadnego z dwóch obecnie proponowanych opisów. Nowe dane wskazują, że atmosfera egzoplanety składa się z atomowego wodoru i helu” – podsumowuje Nikolay Nikolov z University of Exeter.

Emil Gołoś