Mimořádně: historický výzkum atmosféry exoplanety Tau Bootis b

Exoplaneta Tau Bootis v představách malíře. Credit: NASA
Exoplaneta Tau Bootis v představách malíře. Credit: NASA

Díky VLT Evropské jižní observatoře byla prozkoumána atmosféra netranzitující exoplanety.


Do dnešních dní jsme byli zvyklí na to, že atmosféry byly zkoumány prakticky výhradně u tranzitujících exoplanet. Je to poměrně logické. Metoda spočívá v tom, že se odečte spektrum hvězdy v okamžiku, kdy je planeta před ní, od toho, kdy byla schována za hvězdou. Pokud ale planeta z našeho pohledu před svým sluncem nepřechází, máme smůlu.

Tým astronomů ale nyní využil přístroje CRIRES (CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph), který je výzbroji jednoho ze čtyř dalekohledů VLT Evropské jižní observatoře v Chile k průzkumu atmosféry netranzitující exoplanety. Jedná se o jednu ze „služebně nejstarších“ exoplanet. Τau Bootis b byla objevena v roce 1996 a nachází se asi 50 světelných let od nás v souhvězdí Pastýře. Mateřská hvězda je nepatrně hmotnější a větší než naše Slunce.

Exoplaneta Tau Bootis b je se svou odhadovanou hmotností kolem 6 Jupiterů a oběžnou dobou 3,3 dní tak trochu korpulentnějším horkým Jupiterem.

Tým pozoroval Tau Bootis celkem třikrát po dobu 6 hodin 1., 8. a 14. dubna 2011 v oblasti infračerveného záření (vlnová délka 2,3 mikrometrů). Díky kvalitnímu spektrálnímu rozlišení R = 100 000 (o co jde viz tento článek) a především díky velké rychlosti, se kterou planeta okolo své hvězdy obíhá, se podařilo oddělit 0,01% světla připadající na samotnou planetu od světla mateřské hvězdy a vlivu zemské atmosféry.



Na základě zastoupení oxidu uhelnatého se zdá, že teplota atmosféry s výškou klesá, což je opak toho, na co jsme u horkých Jupiterů zvyklí. Pravděpodobně to bude způsobeno ultrafialovými emisemi mateřské hvězdy.

Kromě toho se také podařilo odhadnout sklon roviny oběžné dráhy planety vůči nám na 44,5±1,5 stupně. To je velmi důležitý údaj. Planeta byla objevena metodou měření radiálních rychlostí (tedy gravitačního vlivu na mateřskou hvězdu) a tak známe pouze její hmotnost. Problémem je, že tento údaj byl po dobu 16 let od objevu pouze spodním odhadem. Abychom hmotnost určili přesněji, musíme znát právě úhel sklonu roviny oběžné dráhy vůči nám. Ten nyní známe a tak mohla být hmotnost planety upřesněna na 5,95±0,28 Jupiteru.

Pesimistickým prvkem nové metody je fakt, že využívá rychlého pohybu planety okolo hvězdy, takže bude nepoužitelná na vzdálenější planety – třeba ty v obyvatelné oblasti.

Zdroje:

 

 

www.novedalekohledy.cz