VLT detekoval extrémně silný vítr v atmosféře exoplanety

ESO 026/10 tisková zpráva

Astronomové poprvé v historii sledovali super-rychlé proudění v atmosféře exoplanety  – velmi důkladně studovaného 'horkého Jupitera' HD 209458b. Přesná pozorování oxidu uhelnatého ve spektru atmosféry planety odhalila, že z horké denní strany planety vane na chladnou noční stranu extrémně silný vítr. Stejná  pozorování vědcům také umožnila poprvé změřit skutečnou oběžnou rychlost planety, z čehož lze přímo stanovit také její hmotnost. Výsledky jsou prezentovány v čísle časopisu Nature, které vyšlo tento týden.

„Exoplaneta HD209458b rozhodně není klidným, tichým místem. Při studiu oxidu uhelnatého v její atmosféře jsme našli důkazy o větrném proudění dosahujícího rychlosti 5 až 10 tisíc km/h,“ říká vedoucí týmu astronomů Ignas Snellen. 

Slunci podobná hvězda HD209458 se nachází ve vzdálenosti jen 150 světelných let od nás a na obloze byste ji nalezli v souhvězdí Pegase (Peg). Exoplaneta HD209458b má hmotnost asi 60 % našeho Jupiteru a obíhá kolem své hvězdy ve vzdálenosti pouhých 7,5 milionu km, což je asi 1/20 vzdálenosti mezi Sluncem a Zemí. V takové blízkosti je planeta silně zahřívána a jelikož hvězdě nastavuje stále stejnou tvář, dosahuje povrchová teplota na denní straně až 1000 °C, zatímco noční strana je výrazně chladnější. "Na Zemi vede vysoký rozdíl teploty ke vzniku silného větru, a jak ukázala naše nová měření, u planety HD209458b to funguje obdobně,“ říká člen týmu Simon Albrecht.

Planeta HD209458b byla první objevenou tranzitující exoplanetou. Jednou za 3,5 dne přechází přes disk hvězdy a na dobu asi 3 hodin zastíní část světla hvězdy. Během tohoto úkazu paprsky procházejí horními vrstvami atmosféry planety, která zanechá svoji stopu ve spektru hvězdy. Tým astronomů z Leidenské Univerzity, Holandského institutu pro kosmický výzkum (Netherlands Institute for Space Research, SRON) a Technologického institutu v Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology, MIT, USA) použil dalekohled ESO/VLT a spektrograf CRIRES k detekci a analýze těchto slabých signálů. „Spektrograf CRIRES je v současnosti jediným přístrojem na světě, který dokáže pořídit spektra s dostatečně vysokým rozlišením, umožňujícím stanovení pozic čar oxidu uhelnatého s přesností 1:100 000,“ říká další člen týmu Remco de Kok. „A tato přesnost nám poprvé umožnila změřit rychlost proudění plynu v atmosféře exoplanety s použitím Dopplerova jevu.“ 

Dalším prvenstvím, které tento tým zaznamenal, je přímé měření rychlosti pohybu exoplanety při oběhu kolem mateřské hvězdy. „Obecně jsou hmotnosti exoplanet určovány na základě toho, jak moc dokáží ovlivnit pohyb mateřské hvězdy, přičemž hmotnost hvězdy je odhadována podle teoretických předpokladů. My jsme ale změřili rychlost pohybu planety, z čehož lze určit nejen její hmotnost, ale také hmotnost mateřské hvězdy,“ říká spoluautor práce Ernst de Mooij.

Rovněž poprvé bylo možné stanovit množství oxidu uhelnatého v atmosféře exoplanety. „Zdá se, že obsah CO v atmosféře HD209458b je podobný jako v případě planety Jupiteru a Saturnu. To může znamenat, že HD209458b vznikla podobným způsobem jako tyto planety,“ říká Snellen. „V budoucnosti bude pravděpodobně možné podobným způsobem zkoumat atmosféry Zemi podobných exoplanet a odhalit, zda někde jinde ve vesmíru existuje život.“

Zdroj

 
Další informace

Výzkum byl prezentován v článku 'The orbital motion, absolute mass, and high-altitude winds of exoplanet HD209458b' autorů I. Snellen a kol., který vyšel v časopise Nature tento týden.

Složení týmu: Ignas A. G. Snellen a Ernst J. W. de Mooij (Leiden Observatory, Holandsko), Remco J. de Kok (SRON, Utrecht, Holansko) a Simon Albrecht (Massachusetts Institute of Technology, USA).

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 14 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zárove? je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 42 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• odborný článek
• Exoplanet Media kit

Kontakty

Ignas Snellen; Leiden Observatory; Leiden, The Netherlands; Tel: +31 71 52 75 838; Cell: +31 63 00 31 983; Email: snellen@strw.leidenuniv.nl

Henri Boffin; ESO, La Silla, Paranal and E-ELT Press Officer; Garching, Germany; Tel: +49 89 3200 6222; Cell: +49 174 515 43 24; Email: hboffin@eso.org

Překlad: Jiří Srba, Hvězdárna Valašské Meziříčí
Národní kontakt: Viktor Votruba +420 267 103 040; votruba@physics.muni.cz

autor: Jiří Srba