Na planéte vzdialenej 690 svetelných rokov astronómovia po prvý raz zachytili náznak počasia, ktorý sa dá čítať zo svetla hviezdy. Na WASP-94 A b sa podľa nových meraní oblaky zrejme hromadia na nočnej strane, no keď ich vietor prenesie na rozpálenú dennú stranu, rýchlo sa rozpadnú.
See the clouds streaming and vanishing around this planet — 690 light years away.
Pozorovanie priniesol James Webb Space Telescope pri sledovaní hviezdy WASP-94 A. Výsledky, ktoré dnes vyšli v časopise Science, ukazujú, že aj drobné rozdiely v tom, ako planéta počas prechodu pred hviezdou filtruje jej svetlo, môžu prezradiť prekvapivo veľa o atmosfére vzdialeného sveta.
Pre vedcov je to dôležité najmä preto, že atmosféry exoplanét sa zvyčajne skúmajú len nepriamo. Planéta pri prechode pred hviezdou zablokuje len malú časť jej svetla a ešte menšia časť prejde cez atmosféru. Signál je preto slabý a ľahko sa stratí v jasnom žiarení hviezdy. Aj preto je každý detail v spektre cenný.
V tomto prípade tím vedený Sagnickom Mukherjeem, dnes pôsobiacim na Arizona State University v Tempe, zaznamenal medzi začiatkom, stredom a koncom tranzitu malé, ale zreteľné rozdiely. Na časti atmosféry, ktorá prechádza pred hviezdou ako prvá, sa ukázali husté oblaky. Naopak, zadná časť atmosféry, ktorá prechádza neskôr, bola podľa meraní čistejšia.
Z toho vedci usudzujú, že na nočnej strane planéty sa oblaky neustále tvoria, prúdením vzduchu sa presúvajú na osvetlenú stranu a tam sa rozptyľujú. Keďže denná strana planéty má podľa štúdie teplotu aspoň 1 600 kelvinov, nejde pravdepodobne o vodné oblaky, ale skôr o kvapôčky minerálov.
Prečo je tento objav výnimočný
Exoplanéty sa v astronómii dlho javili skôr ako body než ako svety s vlastným počasím.
Snímka zobrazuje: An artist’s representation of the exoplanet WASP-94 A b, showing clouds building up on the night side of the planet. Credit: Hannah Robbins, Johns.
Tento výsledok ukazuje, že pri dostatočne presných meraniach sa dá z tranzitu vyčítať aj priestorová štruktúra atmosféry, nie iba jej priemerné zloženie.
To je posun, ktorý môže pomôcť pri štúdiu mnohých ďalších planét. Ak sa podarí sledovať rôzne fázy prechodu planéty pred hviezdou, vedci môžu lepšie rozlíšiť, kde sa v atmosfére nachádzajú oblaky, aké sú teplotné rozdiely a ako silno v nej pôsobia vetry.
Ako sa dá čítať atmosféra z hviezdneho svetla
Pri tranzitnej metóde sa sleduje, ako sa mení svetlo hviezdy, keď pred ňou prejde planéta. Ak má planéta atmosféru, časť svetla cez ňu prejde a nesie v sebe stopy plynov, prachu či oblakov. V spektre sa potom objavia jemné odtlačky, ktoré možno porovnať s laboratórnymi alebo modelovými predpoveďami.
V praxi je to však veľmi náročné. Atmosféra planéty je oproti hviezde nesmierne slabá a rozdiely, ktoré vedci hľadajú, sú ešte menšie. Preto sú presné prístroje, ako JWST, pre tento typ výskumu zásadné.
Čo naznačuje asymetria v dátach
Najzaujímavejším výsledkom je asymetria medzi „prednou“ a „zadnou“ časťou atmosféry počas tranzitu. Takýto rozdiel naznačuje, že planéta nie je atmosféricky rovnomerná guľa, ale svet s výrazným prechodom medzi chladnejšou a horúcejšou stranou.
V širšom kontexte je to dôležité aj preto, že podobné rozdiely môžu ovplyvňovať, ako sa atmosféra správa v čase. Na niektorých planétach môžu oblaky meniť, koľko svetla sa odráža alebo pohlcuje, a tým aj to, ako sa planéta zahrieva. V tomto prípade ide zatiaľ o konkrétny náznak, nie o úplný obraz celej atmosféry.
Prečo astronómov zaujímajú oblaky a vietor
Oblaky na exoplanétach nie sú len vizuálny detail. Môžu meniť chemické signály v spektre a komplikovať čítanie atmosféry. Zároveň sú stopou toho, ako sa teplo a látky presúvajú medzi dennou a nočnou stranou planéty.
V planetárnej vede sa podobné procesy skúmajú aj preto, že pomáhajú porovnávať veľmi odlišné svety. Horúce plynné planéty, ako je WASP-94 A b, sú síce ďaleko od podmienok na Zemi, no ich atmosféry sú laboratóriom pre fyziku oblakov, prúdenia a chemických premien v extrémnom prostredí.
Čo zostáva otvorené
Aj keď výsledok pôsobí presvedčivo, stále ide o jeden prípad a jeden typ pozorovania. Zatiaľ nie je jasné, ako presne sa oblaky na tejto planéte tvoria, aké minerály ich môžu tvoriť ani ako sa atmosféra mení v dlhšom čase.
Práve tu sa ukazuje význam ďalších meraní. Ak budú astronómovia podobným spôsobom sledovať viac planét a viac tranzitov, môžu získať presnejší obraz o tom, ako bežné sú takéto asymetrické atmosféry a čo všetko sa dá z ich svetla vyčítať. WASP-94 A b tak môže byť dôležitým testom pre novú éru výskumu exoplanét, v ktorej sa z jedného prechodu pred hviezdou dá čítať oveľa viac než len prítomnosť planéty.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
