Vedci po prvýkrát v histórii ukázali, že je možné vytvoriť trojrozmernú mapu atmosféry planéty mimo našej Slnečnej sústavy. Medzinárodný tím astronómov použil na tento prelomový experiment techniku s názvom 3D eclipse mapping – alebo ak chceš, spektroskopické mapovanie zatmenia. Pomocou merania emisie svetla pri konkrétnych vlnových dĺžkach dokázali určiť, ako sa mení atmosféra na obrovskej a extrémne horúcej exoplanéte. Na tému upozornil portál IFL Science.

Tou planétou je WASP-18b, tzv. horúci Jupiter, ktorý má desaťnásobnú hmotnosť nášho Jupitera, no obieha svoju hviezdu neuveriteľne blízko – jeden obeh zvládne za menej než 23 hodín. Takáto blízkosť spôsobuje, že planéta je viazaná slapovými silami a stále ukazuje hviezde len jednu stranu. Dá sa povedať, že jej „deň“ a „rok“ trvajú rovnako dlho. Vďaka teleskopu JWST sa už predtým podarilo odhaliť, že v jej atmosfére sa nachádza vodná para.

Predchádzajúce pozorovania umožnili vytvoriť len dvojrozmernú mapu tejto planéty – v podstate jej tepelný obraz v jednom farebnom odtieni. Tentokrát však vedci použili spektrograf, ktorý svetlo rozkladá na jednotlivé farby, respektíve vlnové dĺžky. Každá z nich odhaľuje niečo iné: inú molekulu, inú teplotu či inú výšku v atmosfére. Keď sa planéta dostávala za svoju hviezdu a znova sa objavovala, tím mohol sledovať drobné zmeny v jej svetle a postupne vytvoriť trojrozmernú mapu atmosféry.

„Sleduješ, ako miznú a znovu sa objavujú drobné časti planéty, čo je neuveriteľne náročné,“ vysvetlil hlavný autor štúdie Ryan Challener z Cornellovej univerzity. „Ak vytváraš mapu na vlnovej dĺžke, ktorú absorbuje voda, vidíš jej vrstvy v atmosfére. No pri iných vlnových dĺžkach sa pozeráš hlbšie. Keď to spojíš, vznikne ti 3D mapa teplôt.“

NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)/ESO/L.Calçada

Vzhľadom na to, že planéta je viazaná na hviezdu, má jednu extrémne horúcu oblasť – takzvaný „hotspot“. Vedci ju naozaj objavili a zistili, že je obklopená chladnejším prstencom. Zaujímavé je, že v samotnom horúcom bode bolo menej vodnej pary než inde. „Myslíme si, že je to dôkaz, že planéta je v tejto oblasti taká horúca, že voda sa doslova rozpadá na základné zložky,“ dodáva Challener. „Teoreticky sa to očakávalo, ale je úžasné to vidieť aj v reálnych pozorovaniach.“

Priame skúmanie exoplanét je extrémne náročné, pretože ich svetlo je zanedbateľné v porovnaní s jasom ich hviezd. WASP-18b svieti menej ako jedným percentom jasu svojej hviezdy. Napriek tomu sa vedcom podarilo dosiahnuť pozoruhodný úspech. Keď sa budú podobné merania opakovať na ďalších svetoch, dostaneme úplne nový pohľad na to, ako vyzerajú atmosféry vzdialených planét.

„Je úžasné, že konečne dokážeme vidieť exoplanétu v 3D. Väčšina z nich je tak blízko svojich hviezd, že ich nedokážeme priamo odfotiť ako planéty v našej sústave, no spektroskopické mapovanie nám otvára nové okno do ich trojrozmerných štruktúr,“ dodala spoluautorka štúdie Anjali Piette z Birminghamskej univerzity.

Výsledky výskumu boli publikované v prestížnom vedeckom časopise Nature Astronomy. A ak sa potvrdia aj pri ďalších exoplanétach, môžeme byť svedkami úplne novej éry objavovania svetov mimo nášho vesmíru – tentoraz nie len ako svetielka na oblohe, ale ako planéty s vlastnými mapami, vrstvami a príbehmi.

Čítajte viac z kategórie: Novinky