Naukowcy znają już ponad 4000 planet pozasłonecznych (egzoplanet). Mają one różne charakterystyki, różne wielkości, masy, okresy obiegu, czy temperatury. Do grona ekstremalnych egzoplanet należy WASP-76b, odkryta w 2013 roku. Obiega swoją gwiazdę co niecałe 2 dni, a na skutek tak niewielkiej odległości od gwiazdy na planecie panują ekstremalnie wysokie temperatury. Od tego układu planetarnego dzieli nas 640 lat świetlnych. Gwiazda jest o połowę masywniejsza od Słońca, a planeta ma masę nieco mniejszą niż Jowisz.

Najnowsze wyniki badań planety WASP-76b zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature” i obejmują obserwacje wykonane teleskopem VLT z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Na teleskopie tym pracuje bardzo precyzyjny spektrograf Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO).

Przy pomocy ESPRESSO astronomowie przeprowadzili obserwacje planety w trakcie dwóch tranzytów, czyli momentów, gdy planeta przechodziła na tle gwiazdy. Obserwacji dokonano 2 września i 30 października 2018 r. Dzięki uzyskanym widmom można było zbadać atmosferę planety.

Planeta jest stale skierowana jedną swoją stroną w kierunku gwiazdy, z powodu tzw. obrotu synchronicznego (okres obiegu wokół gwiazdy i obrotu dookoła swojej osi są równe). Podobna sytuacja występuję w przypadku Księżyca – z Ziemi widzimy stale tylko jedną jego stronę.

Skutkiem takiej własności planety jest to, że dzieli się ona na dwie stałe strefy: dzienną i nocną. Po stronie dziennej temperatury osiągają 2400 stopni Celsjusza. Z kolei po stronie nocnej jest nieco chłodniej, bo około 1500 stopni Celsjusza.

Naukowcom udało się po raz pierwszy wykryć chemiczną zmienność na ultragorącej, gigantycznej gazowej planecie. Po swojej dziennej stronie planeta otrzymuje od gwiazdy macierzystej tysiące razy więcej promieniowania niż Ziemia od Słońca. Cząsteczki rozpadają się na atomy, a metale, takie jak żelazo, przechodzą w stan gazowy i parują do atmosfery.

Ekstremalna różnica temperatur pomiędzy stroną dzienną i nocną wywołuje silne wiatry, które przenoszą opary żelaza na stronę nocną (dodatkowo rolę przy ich przenoszeniu odgrywa też rotacja planety). Po stronie nocnej żelazo napotyka na chłodniejsze otoczenie, kondensuje i spada jako deszcz.

Taki obraz świata planety WASP-76b wyłania się z wyników obserwacji. Pokazały one występowanie żelaza w formie gazowej po stronie dziennej. Wykryto też silne sygnatury żelaza w formie pary na wieczornej granicy oddzielającej stronę dzienną od nocnej. Nie widać natomiast pary żelaza po stronie porannej – naukowcy przypuszczają, że powodem tego braku są żelazne deszcze po stronie nocnej.

Międzynarodowy zespół badawczy stojący za omawianymi wynikami liczy kilkadziesiąt osób, głównie z Portugalii, Włoch, Szwajcarii, Hiszpanii i ESO. Pierwszym autorem publikacji jest David Ehrenreich z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) w Szwajcarii.

Wśród autorów publikacji jest Danuta Sosnowska z tej samej instytucji (UNIGE). Polka jest informatykiem i wspólnie z astronomem (Christophe Lovis) i drugim informatykiem (Alex Segovia Milla) odpowiada za zaprojektowanie i wykonanie modułu redukcji danych dla instrumentu ESPRESSO.

Gwiazda WASP-76 ma jasność 9,5 magnitudo, co oznacza, że jest w zasięgu amatorskich teleskopów. Gwiazdozbiór Ryb, w którym jest widoczna na niebie, można zobaczyć na polskim niebie, aczkolwiek obecnie nie jest to dobry okres jego widoczności. Gdybyśmy jednak chcieli spojrzeć w kosmos w kierunku ekstremalnej planety, pomóc może nam świecąca obecnie bardzo jasno wieczorem planeta Wenus (po zachodniej stronie nieba). Około godziny 19 układ WASP-76 znajduje się na niebie mniej więcej w połowie odległości pomiędzy Wenus, a horyzontem.

Źródła:

https://www.eso.org/public/poland/news/eso2005

https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2005/eso2005a.pdf (PAP)

cza/ ekr/