Od objavenia prvej exoplanéty v roku 1992 uplynulo už veľa času a za tú dobu sme stihli na zoznam extrasolárnych planét pridať viac než 4200 objektov. Na zozname môžeme nájsť aj planéty, ktoré majú lepšie podmienky pre život ako tá naša, ale aj tie s bizarnými obežnými dráhami.

Objavovanie exoplanét nie je zrovna jednoduchá záležitosť

Tentokrát sa však vedcom podarilo objaviť horúcu super-Zem vo vzdialenosti iba 26 svetelných rokov. Tá ponúka jedinečnú príležitosť nahliadnuť priamo do svojej atmosféry a otestovať tak rôzne modely zobrazujúce atmosféru kamenných exoplanét. O téme informoval portál Phys.

Takmer všetky exoplanéty, ktoré sme doposiaľ objavili, majú jednu spoločnú vec – drvivá väčšina z nich totiž obieha relatívne blízko okolo hostiteľskej hviezdy, čo súvisí najmä so spôsobom, akým sme ich objavili.

V súčasnosti sa na objavovanie extrasolárnych planét, teda tých, ktoré obiehajú okolo inej hviezdy ako našej, používajú nepriame pozorovacie metódy. Medzi tie hlavné patrí metóda merania radiálnej rýchlosti, ktorej princíp spočíva na Dopplerovom jave, kedy vlnová dĺžka svetla sa zväčší pri vzďaľujúcich sa objektoch alebo sa zmenší pri približujúcich sa objektoch a tranzitná fotometria, kde sa meria svetelná krivka hviezd pri prechode exoplanéty.

Ako píše portál SienceAlert, vďaka týmto metódam (ale i iným) sme dokázali získať množstvo cenných údajov a informácií (hmotnosť, veľkosť, obežná dráha…) o týchto vzdialených svetoch. Študovať však podrobne ich atmosféru je momentálne obmedzované našimi technológiami.

Pri štúdiu atmosféry exoplanét je totiž potrebné sledovať nepatrné zmeny v svetle emitovanom hviezdou. V čase, keď prejde exoplanéta pred svoju hviezdu, totiž malý zlomok hviezdneho svetla prejde cez jej atmosféru, pričom molekuly pohltia niektoré vlnové dĺžky a iné naopak prepustia, čo sa v spektre prejavia ako tmavšie alebo jasnejšie „škvrny“. Meraním podielu hviezdneho svetla schopného preniknúť do atmosféry pri rôznych vlnových dĺžkach možno potom odvodiť chemické zloženie atmosféry.

Štúdium atmosféry komplikuje viacero faktorov

Ako iste už tušíš, ide o veľmi náročnú úlohu, ktorú navyše komplikujú aj obrovské vzdialenosti (pozorovaný signál je len veľmi slabý). Na to, aby sme súčasnými technológiami mohli zistiť o atmosfére exoplanét čo najviac, potrebujeme, aby sa pozorovaná extrasolárna planéta nachádzala čo najbližšie k nám, mala krátku obežnú dráhu. Za krátky čas totiž potrebujeme pozorovať viacero tranzitov a zosilniť tak prichádzajúce signály a v neposlednom rade by mala obiehať okolo veľmi jasnej hviezdy.

MPIA graphics department

Po dlhých rokoch snaženia sa konečne astronómom podarilo objaviť ideálnu planétu, ktorá spĺňa všetky kritériá do poslednej bodky. Bola objavená tímom astronómov pod vedením Trifona Trifonova z inštitútu Maxa Plancka v nemeckom Heidelbergu pomocou kombinácie metód tranzitnej fotometrie a metódy merania radiálnej rýchlosti. Všetky informácie boli publikované v žurnále Science.

Objavili sme dokonalú planétu

Ako píše web Space, Trifonov so svojimi kolegami najskôr spozorovali exoplanétu s názvom Gliese 486 b pomocou spektrografického prístroja CARMENES umiestneného na 3,5 metrovom teleskope nachádzajúcom sa na observatóriu Calar Alto, ktorý pomáha objavovať extrasolárne planéty metódou merania radiálnej rýchlosti. Objav bol následne potvrdený pomocou satelitu TESS určeného pre výskum tranzitujících exoplanet.

Zobraziť celú galériu (4)

RenderArea

Kombináciou údajov získaných z týchto meraní spolu s údajmi získanými prostredníctvom ďalších spomenutých prístrojov mohli vedci charakterizovať objavenú exoplanétu. Presnejšie sa podarilo určiť, že Gliese 486 b je extrasolárna planéta patriaca do kategórie tzv. super-Zemí, teda planét, ktoré sú hmotnejšie ako Zem, ale menšie ako Neptún.

Keďže sa planéta nachádza veľmi blízko svojej červenej trpasličej hviezdy, teplota na jej povrchu dosahuje približne 430 stupňov Celzia. Hoci to nie je najhorúcejšia exoplanéta, akú sme kedy objavili, je stále dosť horúca na to, aby sme na jej povrchu mohli objaviť prúdy žeravej lávy. Ak by však planéta bola čo i len o 100 stupňov teplejšia, zrejme celý jej povrch by bol pokrytý lávou. Aj z tohto dôvodu Gliese 486 b pripomína skôr Venušu ako Zem.

Podľa dostupných informácií je teplota planéty pravdepodobne dosť chladná na to, aby Gliese 486 b mala atmosféru a zároveň je dosť horúca na to, aby sme atmosféru mohli študovať. Okrem toho zistenia naznačujú, že novoobjavená super-Zem je približne 1,3-krát väčšia a 2,8-krát hmotnejšia ako naša domovská planéta a taktiež má železo-kremičité zloženie podobné zloženiu Zeme. Existuje tiež predpoklad, že Gliese 486 b je rovnako ako náš Mesiac slapovo uzamknutý, takže jednou stranou je vždy obrátený k svojej hviezde.

Diagram reprezentujúci zloženie planét na základe ich veľkosti a hmotnosti. Trifonov et al./ MPIA Graphics Department

Keďže planéta spĺňa všetky kvalitatívne predpoklady, aby mala atmosféru a zároveň sa nachádza relatívne blízko Zeme (26 svetelných rokov) je považovaná za dokonalého kandidáta na študovanie atmosféry kamenných planét podobných tej našej. Objav tiež pomôže zistiť, akým spôsobom a ako dobre dokážu kamenné planéty udržať svoju atmosféru, z čoho sú zložené, ale i to, ako sú ovplyvňované hviezdnym žiarením.

Dokonalým nástrojom na ďalšie pozorovania má byť teleskop Jamesa Webba, ktorý by sa do vesmíru ma dostať už tento rok. Pripravenosť teleskopu Jamesa Webba už stihla NASA aj otestovať.