Přísada prášku na pečení v atmosféře slavné tranzitující exoplanety?

HD 189733 b a její mateřská hvězda v představách malíře. Autor: Giovanni Tinetti
HD 189733 b a její mateřská hvězda v představách malíře. Autor: Giovanni Tinetti

Každá správná hospodyňka zná exoplanetu HD 189733 b. V její atmosféře se totiž nachází velké množství kypřicího prášku… ne, tak tohle samozřejmě myslíme s více než velkou nadsázkou. Hubblův kosmický dalekohled pozoroval dva tranzity velmi známého horkého Jupiteru HD 189733 b. Jedná se o jednu z nejprozkoumanějších planet mimo Sluneční soustavu. V atmosféře plynného obra byly už dříve nalezeny stopy oxidu uhličitého, vody, sodíku a metanu. Nedávno se rovněž podařilo prokázat, že planeta značným způsobem ovlivňuje svou mateřskou hvězdu (viz náš článek).

 


HD 189733 b má velikost a hmotnost nepatrně větší ve srovnání s Jupiterem. Okolo své hvězdy však obíhá ve vzdálenosti jen 0,03 AU s periodou 2,21 dní.

 

Exoplaneta z našeho pohledu přechází před svou hvězdou, má krátkou oběžnou dobu a velkou hmotnost. Díky těmto vlastnostem a s přihlédnutím k možnostem současné astronomie je HD 189733 b ideálním kandidátem na podrobný výzkum. V odborné literatuře tak nalezneme více 200 studií o tomto zajímavém světě. Kosmické i pozemní dalekohledy prozkoumaly atmosféru planety, zjistili její chemické složení i teplotní profil.

 

Další střípek do mozaiky nyní přidal Hubblův kosmický dalekohled. Astronomové pozorovali 20. listopadu 2009 a 18. května 2010 dva tranzity exoplanety HD 189733 b v oblasti viditelného a blízkého ultrafialového záření (ve vlnových délkách 2900 až 5700 Å neboli 290 až 570 nm).

 

Hubblův dalekohled potvrdil, že se teplota atmosféry exoplanety pohybuje okolo 1340 ± 150 K. Před čtyřmi lety nalezl dalekohled v atmosféře HD 189733 b náznaky atmosférického oparu. Nyní byly tyto domněnky znovu potvrzeny a zpřesněny.

 

V atmosféře planety dochází patrně k významnému rozptylu světla (Rayleighův rozptyl). Podle simulací i současných teorií by viníkem mohl být křemičitan hořečnatý, s jehož „příbuzným“ se můžete setkat v potravinářském průmyslu pod označením E 553 a. Jedná se o protispékavou látku, která bývala součástí kypřicího prášku. V současné době se od jejího používání spíše upouští. V atmosféře horkých Jupiterů i některých hnědých trpaslíků se samozřejmě křemičitan hořečnatý vyskytuje ve zcela jiné podobě. Podle studií je však důležitou komponentou i samotných jader plynných obrů a exoplanet zemského typu. V zemském plášti se podle nových studií nachází ve formě tzv. postperovskitu.

 

Světelné křivky z Hubblova dalekohledu posloužily k upřesnění velikosti exoplanety. Jednotlivé křivky byly získány v různých vlnových délkách. Zdola nahoru (v nanometrech): 330, 395, 445, 495 a 545. Credit: D. K. Sing, F. Pont, et al.
Světelné křivky z Hubblova dalekohledu posloužily k upřesnění velikosti exoplanety. Jednotlivé křivky byly získány v různých vlnových délkách. Zdola nahoru (v nanometrech): 330, 395, 445, 495 a 545. Credit: D. K. Sing, F. Pont, et al.

 

HD 189733 b bude mít, na rozdíl od některých svých kolegyň (např. HD 209458 b), poměrně vysoké albedo, což znamená, že odráží velké množství záření. Podle pozorování kosmického dalekohledu se vysoké albedo projevuje zejména v kratších vlnových délkách.

 

Hubblův kosmický dalekohled také zjistil, že se v atmosféře mateřské hvězdy nachází poměrně velká hvězdná skvrna (analogie sluneční skvrny). Zatímco povrchová teplota hvězdy se pohybuje okolo 4980 K, teplotu hvězdné skvrny odhadl Hubblův dalekohled na 4250 K. Nejedná se o žádné překvapení, sluneční (nebo analogicky hvězdné) skvrny jsou chladnější oblasti ve fotosféře, které mimo jiné vykazují silné magnetické pole.

 

Zdroj: Hubble Space Telescope Transmission Spectroscopy of the Exoplanet HD 189733b: High-altitude atmospheric haze in the optical and near-UV with STIS

 

 

www.novedalekohledy.cz