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
