Našli metan v atmosféře exoplanety (přímým zobrazením)

www.novedalekohledy.cz
Planeta GJ 504 b na snímku z dalekohledu Subaru. Vyznačena je také pozice mateřské hvězdy. Credit: M. Kuzuhara et. al
Planeta GJ 504 b na snímku z dalekohledu Subaru. Vyznačena je také pozice mateřské hvězdy. Credit: M. Kuzuhara et. al

V atmosféře nedávno objevené planety GJ 504 b našli metan.

Není to tak dávno, co jsme vám psali o objevu planety GJ 504 b. Pokud to skutečně je planeta a nikoliv třeba hnědý trpaslík, máme zde více než zajímavý exemplář pro budoucí výzkum. Planeta byla objevena přímým zobrazením dalekohledem Subaru ve vzdálenosti 43,5 AU, což je o něco dál, než obíhá Pluto v naší Sluneční soustavě.

Objev tohoto cvalíka o hmotnosti 4 Jupiterů (respektive někde mezi 3 až 8,5 Jupiteru) je významný především díky tomu, že se nejedná o zcela mladý svět. Drtivá většina planet, které byly objeveny přímo, jsou pár milionů let mladé a tedy ještě horké „z vývoje“.

GJ 504 b je jiný případ a její cena ještě stoupla po uveřejnění nové studie. Přístroj HiCIAO na dalekohledu Subaru se na planetu podíval znovu a našel velmi významné stopy absorpce metanu.

Mezi dosavadními objevenými exoplanetami prakticky neexistuje žádná, která by se GJ 504 b podobala.  Můžeme však pozorovat podobné rysy s objektem GJ 758 B, což je hnědý trpaslík o hmotnosti 30 až 40 Jupiterů. Autoři studie ho musí znát více než dobře. Také on byl objeven dalekohledem Subaru. Přítomnost metanu v atmosféře i některé další spektrální vlastnosti planety jsou velmi podobné objektům typu T. Do této skupiny spadají především hnědí trpaslíci, ale GJ 504 b bude spíše prototypem pro zcela novou kategorii planet.

Hvězda GJ 758 a exoplaneta nebo hnědý trpaslík GJ 758 b
Hvězda GJ 758 a hnědý trpaslík GJ 758 B

Velmi zajímavé je srovnání s planetou HR 8799 b, která je součástí poměrně známého multiplanetárního systému objeveného také přímým zobrazením. Zatímco teplota GJ 504 b se odhaduje na 500 K, HR 8799 b bude o něco teplejší (800 K). V atmosféře HR 8799 b byly objeveny méně významné stopy metanu a pravděpodobně také mraky. Oproti tomu atmosféra GJ 504 b bude zřejmě bezoblačná.

U hnědých trpaslíků se předpokládá, že přechod mezi více a méně oblačnou atmosférou leží někde okolo 1 400 K. Srovnání HR 8799 b a GJ 504 b ukazuje, že v případě objektů planetární hmotnosti může být tento přechod v podstatně nižších teplotních hladinách kolem 600-800 K.

Planetární systém HR 8799 na snímku z Hubblova dalekohledu. Credit: NASA, ESA, and R. Soummer (STScI)
Planetární systém HR 8799 na snímku z Hubblova dalekohledu. Credit: NASA, ESA, and R. Soummer (STScI)

Zdroj: Direct Imaging Detection of Methane in the Atmosphere of GJ 504 b