Ráno oblačno, pak horko. Kepler pozoruje fáze exoplanet i jejich počasí

Kosmický dalekohled Kepler dokáže pouhým měřením jasnosti zjistit opravdu hodně a to včetně pozorování fází exoplanet.

www.novedalekohledy.cz

Vědci představili rozsáhlou komplexní studii, ve které zkoumali celkem 14 planetárních systémů a mimo jiné se podívali na fáze exoplanet. Ve všech případech se jedná samozřejmě o horké jupitery. Jak se vlastně fáze exoplanet, ne nepodobné těm, které známe u Měsíce nebo u Venuše, pozorují?

Je to vlastně podobné, jako jsme nedávno psali v článku o možném objevu sopek na exoplanetě. Kepler samozřejmě nemá na své palubě spektrograf, ale měří pouze jasnosti velkého množství hvězd. Jenomže světlo hvězdy není jediné, které nám „od hvězdy“ přichází.

Máme zde hvězdu a planetu, která z našeho pohledu tranzituje. V případě Keplera nás vždy zajímá především tranzit, ale to je jen část příběhu. Oběh planety bychom mohli rozdělit do několika fází:

Tranzit planety: planeta přechází před svou hvězdou. V té době k nám přichází světlo z mateřské hvězdy, které je ale samozřejmě menší, protože část disku hvězdy blokuje planeta. Kromě toho k nám přichází i záření z noční strany planety. Pokud je noční strana dokonale chladná, tak je toto záření nulové. Pokud je ale horká, tak k nám přichází záření i od ní, ale protože jde o záření z noční strany, tak se nejedná o odražené světlo hvězdy.

Po a před tranzitem: planeta nám ukazuje stále svou noční stranu. Od hvězdy ale přichází veškeré záření, nic ho neblokuje. Kromě toho ale přichází také záření z noční strany planety.

Zákryt: Kromě toho, že planeta přechází před hvězdou, se samozřejmě také během svého oběhu schová za ní. V tu dobu k nám přichází výhradně záření od hvězdy. Planeta je pryč.

Po a před zákrytem: V tuto dobu k nám přichází záření od hvězdy a také světlo z denní strany planety. Tedy světlo, které planeta odráží. Pokud je planeta temná, odráží jen velmi málo světla, pak by rozdíl mezi zákrytem a touto fází neměl být pozorovatelný. V tomto případě říkáme, že má planeta malé albedo (odráží málo světla).

Fáze exoplanety, foto: Lisa Esteves, University of Toronto
Fáze exoplanety, foto: Lisa Esteves, University of Toronto

Astronomové zkoumali data ještě z první mise Keplera. U většiny planet zjistili albedo nižší než 0,25, což znamená, že planeta odráží méně než 25% světla. Některé planety ale naopak odráží velké množství světla. Konkrétně to byly: Kepler-10b: 0,58, Kepler-91b: 0,46 a KOI-13b: 0,452.

Ráno oblačno

Exoplanety Kepler-7b, Kepler-8b, Kepler-12b a Kepler-41b jsou planety, které budou dle pozorování poměrně chladné. Záření, které k nám od nich přichází je především odraženým světlem mateřské hvězdy. V atmosféře planet díky relativně nízké teplotě (bavíme se o horkých jupiterech, takže máme na mysli teploty někde pod 2 500 K) pozorujeme raní oblačnost.

Žádné mraky, horké odpoledne

U exoplanet Kepler-76b a HAT-P-7 b pozorujeme velké tepelné emise. V době před a po tranzitu a během něj k nám přichází i záření z noční strany planety. Přebytek jasu je způsoben tím, že velké větry v atmosféře planety přivádí teplo z denní strany na tu noční. Planety jsou také horké, takže se u nich netvoří mraky, které by odrážely větší množství záření mateřské hvězdy.

Zdroje: