11.12.2019
PL EN
30.03.2019 aktualizacja 30.03.2019

Zbadano burzę w atmosferze planety pozasłonecznej

Artystyczna wizja egzoplanety HR 8799 e zbadanej przy pomocy instrumentu GRAVITY i interferometru VLTI. Źródło: ESO/L. Calçada. Artystyczna wizja egzoplanety HR 8799 e zbadanej przy pomocy instrumentu GRAVITY i interferometru VLTI. Źródło: ESO/L. Calçada.

Wykonano pierwsze bezpośrednie obserwacje planety pozasłonecznej (egzoplanety), m.in. burzy w jej atmosferze, dzięki interferometrii optycznej – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), do którego należą instrumenty. Obserwacji dokonano dzięki instrumentowi GRAVITY oraz interferometrowi VLTI.

Spośród paru tysięcy odkrytych pozasłonecznych planet niewielką ich liczbę zbadano, bezpośrednio fotografując obiekt. W większości przypadków na temat obecności planety astronomowie wnioskują w sposób pośredni, opierając się na efektach, jakie w stosunku do gwiazdy wywołuje obecność planety w jej pobliżu.

Najnowszy przypadek takiego bezpośredniego badania dotyczy planety HR 8799 e, odległej od nas o 129 lat świetlnych. Jest to planeta masywniejsza od Jowisza (w przedziale od 5 do 10 mas Jowisza). Odkryto ją w 2010 roku i wiadomo, że oprócz niej w systemie planetarnym są obecne jeszcze trzy inne planety. Wiek HR 8799 e ocenia się na 30 mln lat - co w porównaniu choćby do Ziemi czy Jowisza oznacza wiek niemowlęcy. Dla życia, jakie znamy, jest to zapewne planeta mocno niegościnna. Energia pozostała po jej powstaniu i potężny efekt cieplarniany powodują, że temperatura wynosi tam niemal 1000 st. Celsjusza.

Obraz planety dostępny był już wcześniej, dzięki obserwacjom prowadzonym przy pomocy 10-metrowego Teleskopu Kecka, a także z kilku innych, dużych teleskopów. Teraz jednak astronomom udało się uzyskać jeszcze lepsze obserwacje, w tym 10 razy bardziej szczegółowe widmo.

Postęp w jakości obserwacji możliwy był dzięki zastosowaniu techniki interferometrii. Interferometria polega na tym, że łączy się światło z kilku teleskopów w taki sposób, iż tworzą jeden wspólny wirtualny teleskop o zdolności rozdzielczości takiej, jaka odpowiada teleskopowi o rozmiarach równych odległości pomiędzy poszczególnymi pojedynczymi teleskopami. W przypadku radioteleskopów można łączyć sygnały od anten odległych od siebie nawet o tysiące kilometrów, natomiast dla teleskopów optycznych jest to dużo trudniejsze.

Najbardziej zaawansowanym interferometrem optycznym do badań astronomicznych jest VLTI, składający się z czterech głównych 8,2-metrowych teleskopów VLT oraz czterech pomocniczych teleskopów 1,8-metrowych. Teleskop ten znajduje się w Obserwatorium Paranal w Chile i należy do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). To właśnie VLTI wykorzystano w najnowszych badaniach planety HR 8799 e.

Dzięki nowym obserwacjom astronomowie zbadali dokładniej atmosferę egzoplanety. Jak się okazało, zawiera ona dużo więcej tlenku węgla niż metanu, co jest zaskakujące. Badacze przypuszczają, że w atmosferze występują mocno pionowe wiatry, które zapobiegają reakcjom tlenku węgla z wodorem (taka reakcja prowadzi do powstania metanu).

Okazało się także, że w atmosferze występują chmury pyłu żelazowego i krzemianowego, co w połączeniu z nadwyżką tlenku węgla sugeruje, iż w atmosferze HR 8799 e występuje gigantyczna i gwałtowna burza.

Badania przeprowadził międzynarodowy zespół, którym kierował Sylvestre Lacour z CNRS w Observatoire de Paris - PSL oraz z Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Wyniki opublikowano w czasopiśmie naukowym „Astronomy & Astrophysics”.

Ze względu na fakt, iż Polska jest członkiem Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), to interferometr VLTI jest też częściowo polską własnością.

Więcej na stronie https://www.eso.org/public/poland/news/eso1905 i

https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1905/eso1905a.pdf (PAP)

cza/ zan/

Copyright © Fundacja PAP 2019