Hlavní obsah
Nahoře exoplanety Wasp-76b a WASP-127 s viditelnou stopou sodíku (poloha vyznačena modrou svislou čarou). Dole Wasp-166 a Kelt-11, kde je ve spektru na místě sodíku pouze šum. Foto: Astronomický ústav AV ČR

Češi objevili na dvou plynných exoplanetách stopy sodíku

Mezinárodnímu týmu vědců vedenému Petrem Kabáthem z Astronomického ústavu Akademie věd ČR se povedlo najít u exoplanet (planet mimo sluneční soustavu) s označením WASP-76b a WASP-127b stopy atomárního sodíku. Posloužila jim k tomu spektroskopická archivní data z přístroje HARPS od organizace Evropská jižní observatoř (ESO). Objev má pomoci posunout naše chápání od pouhého objevování exoplanet k jejich popisu.

Nahoře exoplanety Wasp-76b a WASP-127 s viditelnou stopou sodíku (poloha vyznačena modrou svislou čarou). Dole Wasp-166 a Kelt-11, kde je ve spektru na místě sodíku pouze šum. Foto: Astronomický ústav AV ČR
Češi objevili na dvou plynných exoplanetách stopy sodíku

Nyní známe okolo 4000 exoplanet, obíhajících kolem vzdálených hvězd, ale jen hrstka z nich má potvrzenou přítomnost atmosféry. Pozorování stopy exoplanetární atmosféry vyžaduje vysokou kvalitu spektroskopických měření a použití sofistikovaných metod při jejich zpracování a analýze.

Jako horký Jupiter a Neptun

Týmu astronomů, složenému z vědců z Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově, Masarykovy univerzity v Brně a ESO, se to podařilo.

U dvou planet typu horký Jupiter – WASP-76b a horký Neptun – WASP-127b tým detekoval sodík, jak je vidět na obrázku znázorňujícím spektroskopická data.

Exoplanety, jejichž „rok“ trvá pouze několik málo dní a které mají zároveň plynné atmosféry podobně jako Jupiter, avšak s vyšší teplotou, se nazývají horcí Jupiteři. Tento typ planet má atmosféry složené převážně z vodíku a hélia, ale někdy se v nich vyskytují také stopy jiných prvků jako draslíku, vápníku a atomárního sodíku, který se dá pozorovat na vlnových délkách viditelného světla. Z běžného života známe světlo těchto vlnových délek jako oranžovou záři sodíkových výbojek, které se dříve používaly pro veřejné osvětlení.

Potvrzení švýcarského objevu

U dalších dvou zkoumaných exoplanet, KELT-11b a WASP-166b, se sodík najít nepodařilo.

„To může znamenat, že sodík v atmosféře planety chybí, nebo za to může přítomnost mraků či částic prachu, které nepropouští žádnou informaci o složení spodních vrstev atmosféry. U planety WASP-76b byl sodík ve stejných datech detekován i týmem švýcarských vědců, ovšem jinou metodou. To přispívá k věrohodnosti zjištěných výsledků,“ doplnil Pavel Suchan z Astronomického ústavu.

Je to fascinující, když stále ještě přesně nechápeme veškeré procesy probíhající v atmosféře Země.
Petr Kabáth

„Obecně lze prvky obsažené v atmosféře exoplanety detekovat pomocí spektroskopických pozorování, a to srovnáním spekter během probíhajícího zákrytu hvězdy planetou, chvíli před ním a po něm,” vysvětlil Jiří Žák, magisterský student fyziky na Masarykově univerzitě, který také pracuje ve skupině výzkumu exoplanet na observatoři v Ondřejově.

Protože atmosféra exoplanety zanechá ve spektru jen velmi nepatrný otisk, je podle něj zachycení takovéto stopy extrémně složité.

Největší dalekohled v České republice – Perkův dvoumetrový dalekohled – umístěný na observatoři v Ondřejově se podílí na výzkumu extrasolárních planet (exoplanet).

Foto: Astronomický ústav AV ČR

„Nyní se dostáváme do stavu, kdy začínáme poznávat složení atmosfér exoplanet, a brzy budeme schopni popisovat fyzikální procesy, které v exoplanetárních atmosférách probíhají,“ popsal význam nových zjištění Petr Kabáth s tím, že je to fascinující, když stále ještě přesně nechápeme veškeré procesy probíhající v atmosféře Země.

Popis exoplanetárních atmosfér pomocí pozemských pozorování je podle Kabátha, vedoucího skupiny exoplanet Stelárního oddělení Astronomického ústavu, relativně nový obor.

„Zatím se daří charakterizovat velké plynné planety, protože je to jednoduší z hlediska přesnosti měření přístrojů, které máme k dispozici. Nicméně s dalším rozvojem přístrojové techniky, například budoucím zprovozněním dalekohledu ESO/ELT, předpokládáme, že budeme schopni pozorovat už také atmosféry malých planet pozemského typu,” uzavřel.

yknivoNumanzeSaNyknalC

Výběr článků