Exoplaneta K2-18b v představách malíře a s patrně neexistují planetou K2-18c. Foto: Alex Boersma,  Univerzita Montreal

Exoplaneta K2-18b v představách malíře a s patrně neexistují planetou K2-18c. | Foto: Alex Boersma, Univerzita Montreal

Přístroj WFC3 (Wide Field Camera 3), který pozoroval atmosféru planety. Do vesmíru se vydal při poslední servisní misi k Hubblovu dalekohledu v roce 2009. Foto: NASA/Amanda Diller 

Přístroj WFC3 (Wide Field Camera 3), který pozoroval atmosféru planety. Do vesmíru se vydal při poslední servisní misi k Hubblovu dalekohledu v roce 2009. | Foto: NASA/Amanda Diller 

Světlo hvězdy prochází atmosférou planety. Ta v jeho spektru zanechá otisk. Foto:  ESO ,  CC BY 4.0

Světlo hvězdy prochází atmosférou planety. Ta v jeho spektru zanechá otisk. | Foto: ESO, CC BY 4.0

Kosmický dalekohled Kepler vloni skončil.  Foto: NASA Ames/ W Stenzel

Kosmický dalekohled Kepler vloni skončil.  | Foto: NASA Ames/ W Stenzel

Kosmický dalekohled Spitzer  Foto: NASA/JPL-Caltech

Kosmický dalekohled Spitzer  | Foto: NASA/JPL-Caltech

Hubblův kosmický dalekohled pracuje na oběžné dráze Země od roku 1990. Foto: NASA

Hubblův kosmický dalekohled pracuje na oběžné dráze Země od roku 1990. | Foto: NASA

Družice TESS hledá od roku 2018 exoplanety u blízkých hvězd. Foto: NASA

Družice TESS hledá od roku 2018 exoplanety u blízkých hvězd. | Foto: NASA

TESS vyhledává cíle pro dalekohled Jamese Webba Foto: NASA

TESS vyhledává cíle pro dalekohled Jamese Webba | Foto: NASA

Kosmický dalekohled Jamese Webba v hodnotě 10 miliard dolarů se chystá na start Foto:  NASA , Public domain

Kosmický dalekohled Jamese Webba v hodnotě 10 miliard dolarů se chystá na start | Foto: NASA, Public domain

TESS pozoruje většinu oblohy, ale různě dlouhou dobu. Nejdéle pozoruje oblast v červeném kolečku. V této oblasti může JWST pozorovat kdykoliv v průběhu roku. Bude se to hodit pro pozorování až desítek tranzitů jedné planety pro výzkum atmosféry. Foto: NASA

TESS pozoruje většinu oblohy, ale různě dlouhou dobu. Nejdéle pozoruje oblast v červeném kolečku. V této oblasti může JWST pozorovat kdykoliv v průběhu roku. Bude se to hodit pro pozorování až desítek tranzitů jedné planety pro výzkum atmosféry. | Foto: NASA

Foto:  Mailseth ,  CC BY-SA 3.0

Foto: Mailseth, CC BY-SA 3.0

Přístroj WFC3 (Wide Field Camera 3), který pozoroval atmosféru planety. Do vesmíru se vydal při poslední servisní misi k Hubblovu dalekohledu v roce 2009. Foto: NASA/Amanda Diller 
Světlo hvězdy prochází atmosférou planety. Ta v jeho spektru zanechá otisk. Foto:  ESO ,  CC BY 4.0
Kosmický dalekohled Kepler vloni skončil.  Foto: NASA Ames/ W Stenzel
Kosmický dalekohled Spitzer  Foto: NASA/JPL-Caltech
11
Fotogalerie

Hubble našel vodu u planety v obyvatelné oblasti. V její atmosféře zřejmě prší

  • Hubblův kosmický dalekohled objevil vodní páru v atmosféře exoplanety K2-18b
  • Planeta obíhá okolo hvězdy v obyvatelné zóně
  • K2-18b ale není příliš podobná Zemi

Astronomové detekovali vodu v atmosféře planety, která okolo své hvězdy obíhá v obyvatelné oblasti. Planetu K2-18b našel kosmický dalekohled Kepler na začátku své druhé mise v roce 2014. Planeta obíhá okolo červeného trpaslíka, který se nachází 111 světelných let od nás v souhvězdí Lva.

K2-18b sice má oběžnou dobu jen 33 dní, ale mateřskou hvězdou je chladný červený trpaslík, takže planeta dostává přibližně podobné množství záření, jako Země od Slunce (1440 W/m2 versus 1370 W/m2).

Planetu nevidíme. Kepler ji našel jen díky tomu, že z našeho pohledu přechází před svou hvězdou a tím způsobuje nepatrný pokles její jasnosti.

Atmosféru prozkoumal Hubblův dalekohled

V okamžiku, kdy planeta přechází před hvězdou, prochází světlo hvězdy její atmosférou. Stačí pozorovat spektrum hvězdy, ve kterém je „otisk“ planetární atmosféry. Zní to jednoduše, ale až tak jednoduché to není. U menších planet je nutné pozorovat až desítky přechodů planety před hvězdou, aby bylo k dispozici dost dat. Situaci komplikují také oblaka v atmosféře planety apod.

Na přechod planety K2-18b se v letech 2015 až 2017 podíval osmkrát přístroj WFC3 na palubě Hubblova kosmického dalekohledu a třikrát také infračervený kosmický dalekohled Spitzer.

Na základě získaných dat se astronomům podařilo detekovat vodní páru v atmosféře planety. Ve střední atmosféře exoplanety zřejmě dochází k hydrologickému cyklu. Voda kondenzuje v oblaka, ze kterých prší vodní déšť.

Exoplaneta K2-18b není „druhá Země"

Nový objev dokazuje posun ve výzkumu atmosfér exoplanet. Dosud astronomové studovali atmosféry především planet, které obíhají velmi blízko od svých hvězd.

Jako druhou Zemi ale K2-18b označit nemůžeme. Je velmi obtížné ji přirovnat k jakékoliv planetě Sluneční soustavy. Její hmotnost je 8krát větší a poloměr 2,3krát větší ve srovnání se Zemí. Není to plynný obr a ani planeta podobná Neptunu. Je spíše něco mezi Zemí a Neptunem. Objevená voda a vodní mraky se nacházejí ve značně velké atmosféře bohaté na vodík a hélium.

Cíle pro průzkum atmosfér chybí

Astronomové dnes znají přes 4000 exoplanet, ale jen hrstka z nich jsou malé planety vhodné pro průzkum atmosféry. Pro tzv. transmisní spektroskopii se v nejbližších letech hodí tranzitující planeta u jasného a tedy blízkého červeného trpaslíka.

Nejvíce tranzitujících exoplanet objevil Kepler. Ve své primární části mise se věnoval především statistice a díval se na oblohu, kde se prakticky nenachází blízké hvězdy. Změnilo se to až ve druhé misi (K2). Další cíle pro následný průzkum atmosféry hledá v současné době družice TESS. 

Atmosféry exoplanet stejnou metodou, jakou nyní použil Hubblův dalekohled, má pozorovat chystaný Kosmický dalekohled Jamese Webba.

Má K2-18b sestřičku?

Hmotnost exoplanety K2-18b známe díky pozorování spektra hvězdy spektrografem HARPS v Chile. Stejný přístroj objevil možnou druhou planetu v systému. K2-18c má obíhat s periodou jen 9 dní a před hvězdou nepřecházet, takže ji Kepler nemohl najít. Novější pozorování však existenci planety vyvracejí. Domnělý signál planety měl souviset s aktivitou hvězdy. I to se při lovu exoplanet občas stává...

Zdroj: ArXiv

Určitě si přečtěte

Články odjinud