Planeta większa i jednocześnie lżejsza niż Jowisz
Egzoplaneta, w atmosferze której wykryto chmury, to odkryta w 2016 roku WASP-172b. Krąży ona tak blisko swojej gwiazdy, że jej rok trwa zaledwie 4,2 ziemskiego dnia. W związku z tym jest rzecz jasna bardzo gorąca. Poza tym, WASP-172b charakteryzuje się masą ponad pięć razy mniejszą niż masa Jowisza, chociaż jest od niego o 1,3 razy większa.
Masa i rozmiar WASP-172b oznaczają, że jej atmosfera jest bardzo cienka, a co za tym idzie – idealna do podjęcia się próby analizy jej zawartości w oparciu o światło, które przez nią przenika. Takiej próby podjął się zespół, którym kierował astronom Romain Allart z Uniwersytetu Montrealskiego w Kanadzie. Wykorzystał on dane z zakresu podczerwieni zebrane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a oraz dane optyczne zebrane przez instrument ESPRESSO Bardzo Dużego Teleskopu, by poznać poszczególne warstwy atmosfery WASP-172b.
„Najpierw, jak w przypadku innych planet tego typu, wykryliśmy obecność sodu, ale na wysokości znacznie niższej, niż się spodziewaliśmy.”, powiedział Allart. „Potem w widmie podczerwieni zarejestrowaliśmy silne sygnały wskazujące na obecność pary wodnej. Nie były one jednak dostrzegalne w zakresie światła widzialnego. To sugeruje, że para wodna na niższych poziomach [atmosfery] jest zatrzymywana przez chmury, które są nieprzezroczyste w świetle widzialnym, ale przezroczyste w podczerwieni.”
Skład atmosfery a metoda tranzytu
Ustalanie składu atmosfer egzoplanet jest trudne. To dlatego, że większości egzoplanet nie widzimy bezpośrednio. Zamiast tego o ich obecności wnioskujemy na podstawie wpływu, jaki wywierają na gwiazdy macierzyste. Na przykład, gdy te przechodzą przed tarczami swoich gwiazd, powodują spadek ich jasności. Jeśli jasność danej gwiazdy regularnie zmniejsza się w takim samym stopniu możemy być pewni, że to za sprawą planety.
Na szczęście tak się składa, że gdy planeta przechodzi przed tarczą swojej gwiazdy, pierwiastki wchodzące w skład jej atmosfery pochłaniają część światła tej gwiazdy. Dlatego, obserwując zmiany zachodzące wówczas w widmie gwiazdy – pojawiające się w nim linie absorpcyjne – możemy odkryć, co zawiera atmosfera danej planety. Dokładnie tego dokonał zespół Allarta, tyle że wykorzystał on dane i widma na tyle szczegółowe, że zdołał określić, iż chmury znajdują się zaskakująco nisko w atmosferze WASP-172b, gdzie panuje ciśnienie o wartości od 0,3 do 0,5 milibara.
„Nie znamy jeszcze składu tych chmur. Wiemy jedynie, że nie składają się one z kropel wody jak ziemskie chmury.”, poinformował Allart. „Zastanawia nas również to, dlaczego sód znajduje się na tej planecie w tak nieoczekiwanym miejscu. Przyszłe badania pomogą nam zrozumieć lepiej nie tylko zagadnienie struktur atmosfer, ale również samą WASP-172b, które okazuje się być fascynującym miejscem.”
Układ skrywający tajemnicę
Co ciekawe, za sprawą swoich wysiłków zespół Allarta nie tylko wykrył chmury w atmosferze WASP-127b, ale również dowiedział się, że krąży ona wokół swojej gwiazdy w nietypowy sposób. Podczas gdy planety Układu Słonecznego krążą wokół Słońca zgodnie z kierunkiem obrotu Słońca wokół własnej osi i mniej więcej w płaszczyźnie równika Słońca, w przypadku WASP-127b jest inaczej. WASP-127b krąży w kierunku przeciwnym i niemalże wokół biegunów swej gwiazdy. Dlaczego? Póki co nie wiadomo, ale jedno jest pewne – w jej układzie musiało się wydarzyć kiedyś coś dziwnego.
Ciekawe czego jeszcze w przyszłości dowiemy się na temat WASP-127b. Czuję, że ta planeta jeszcze nie raz astronomów zaskoczy.
Źródło: Europlanet Society, fot. tyt. Gabriel Pérez, SMM (IAC)