Výzkum exoplanet je hodně složitým oborem. Drtivou většinu exoplanet nevidíme, pozorujeme jen jejich vliv na mateřskou hvězdu. To v sobě ukrývá řadu úskalí. Výzkum atmosfér není výjimkou.
Už jen představa, že zkoumáme složení atmosféry něčeho, co nevidíme, je značně bizarní. Astronomové ale skutečně dokáží prozkoumat atmosféry exoplanet – momentálně zejména těch obřích, ale v budoucnu to bude možné také u exoplanet, na jejichž povrchu jsou podmínky vhodné k životu.
V budoucnu budeme moci pozorovat exoplanet u blízkých hvězd přímo a získávat přímo budeme získávat také jejich spektra. Do té doby si musíme vystačit s transmisní spektroskopií, která je realizovatelná jen u tranzitujících exoplanet – takže třeba u Proximy b máme nejspíše smůlu.
V případě transmisní spektroskopie se získává spektrum hvězdy v době tranzitu planety. Světlo hvězdy projde atmosférou planety a ta v něm zanechá „otisk“. Zní to jednoduše, ale zase tak jednoduché to není. K transmisní spektroskopii potřebujete špičkové přístroje a obří pozemské dalekohledy nebo ještě lépe kosmický dalekohled. Kus práce by v tomto oboru měl odvést Dalekohled Jamese Webba.
Vliv hvězdy na atmosféru exoplanety
Olivia Venot (University of Leuven v Belgii) a její kolegové se zaměřili na velmi zajímavý aspekt výzkumu atmosfér exoplanet. Podívali se na to, zda může aktivita hvězdy nějakým způsobem ovlivnit pozorované spektrum atmosféry exoplanety. Odpověď zní ano a to zejména v případě aktivních červených trpaslíků.
Tým si vzal na paškál hvězdu AD Leo, která je jedním z velmi aktivních červených trpaslíků. Okolo AD Leo nechali obíhat dvě hypotetické a různě vzdálené exoplanety s rovnovážnými teplotami 412 a 1303 Kelvinů.
Z výsledku simulací vyplývá, že erupce hvězdy mohou skutečně ovlivnit chemické složení atmosféry planety a pozměnit pozorovaná spektra. Konkrétně se to může týkat i zjištěného zastoupení některých důležitých molekul, jako jsou vodík či amoniak.
Nemusí přitom platit, že hvězdná aktivita ovlivňuje složení atmosféry pouze dočasně. Podle studie nějakou dobu trvá, než se atmosféry planety vrátí do „normálního stavu“. V případě exoplanet, jejichž atmosféry jsou doslova bombardovány hvězdnými erupcemi, může platit, že ke změnám složení atmosféry dochází v podstatě nepřetržitě.
Zdroj: Influence of stellar flares on the chemical composition of exoplanets and spectra