Máme zde další studii o atmosféře exoplanety z dílny dalekohledu Spitzer. Infračervený kosmický dalekohled se podíval na slavnou 55 Cnc e.
55 Cnc e známe už delší dobu, ale je to jen pár let, co astronomové zjistili, že vykonává tranzity. To jim samozřejmě otevřelo dveře k daleko podrobnějšímu výzkumu tohoto světa, který okolo hvězdy oběhne za necelých 18 hodin!
Dosud jsme byli zvyklí na emisní spektra spíše horkých jupiterů. 55 cnc e je ale daleko menší – má asi jen dvojnásobek velikosti Země. Spitzer pozoroval exoplanetu (nebo spíše záření od hvězdy, planetu samozřejmě neviděl) během jejího oběhu. V datech tak viděli vědci fakticky její fáze podobně, jako to vidíme u Měsíce nebo v dalekohledu u Venuše. Říká se tomu orbitální fázový diagram.
Pozorujeme záření, které k nám od hvězdy přichází, ale ve skutečnosti vidíme čisté světlo hvězdy jen ve chvíli, kdy je planeta za ní. Jakmile se objeví, pozorujeme světlo hvězdy + světlo odražené planetou. Podíl světla od planety se postupně zmenšuje (blížíme se „k novu“) a to až do chvíle, kdy planeta tranzituje (to vidíme noční stranu planety) a pak zase znovu až do chvíle krátce před zákrytem (než se planeta schová), kdy vidíme opět denní stranu planety.
Asi si dokážete představit, že podmínky na povrchu budou hodně drsné. Planeta má pochopitelně vázanou rotaci, takže je k hvězdě nakloněna stále stejnou stranou.
Z pozorování dalekohledu máme několik zajímavých poznatků. Na povrchu hvězdy se nachází „horká skvrna“, která je asi 41 ± 12 stupňů východně od substelárního bodu – tedy od místa, kde paprsky hvězdy dopadají na povrchu kolmo neboli tam, kde byste měli hvězdu neustále v zenitu přímo nad hlavou.
S nadsázkou se dá říct, že 55 Cnc e je podobná HD 80606b, o které jsme psali včera. Také 55 Cnc e zřejmě nedokáže pomoci atmosféry regulovat svou teplotu. Obě planety se ale jinak samozřejmě liší, HD 80606b je plynným obrem.
Ale zpět k 55 Cnc e. Zatímco na noční straně je teplota 1 380 ± 400 Kelvinů, na denní je to 2 700 ± 270 Kelvinů. To jsou příliš velké rozdíly. Navíc je zde onen posun, kdy je nejteplejší místo mimo substelární bod.
Důvody? Jsou dvě možnosti. V tom prvním zde máme exoplanetu s opticky hustou atmosférou, která nedokáže efektivně rozdělovat teplo mezi denní a noční stranou. Hubblův dalekohled nějakou atmosféru nedávno pozoroval a objevil třeba kyanovodík. Více se dočtete v dřívějším článku, kde jsou i další informace o 55 Cnc e.
Druhou možností je, že planeta žádnou atmosféru nemá a na povrchu se nachází velké oblasti něčeho, co bychom mohli přirovnat k lávě.
Zdroj: A map of the large day–night temperature gradient of a super-Earth exoplanet