Evropská kosmická agentura (ESA) oznámila na svém webu další zajímavý objev, za kterým stojí vesmírný dalekohled Jamese Webba. Díky speciálnímu spektrografu odhalil jednoznačný důkaz přítomnosti oxidu uhličitého v atmosféře plynné obří planety obíhající kolem hvězdy podobné Slunci, nacházející se ve vzdálenosti 700 světelných let.
Objev se týká objektu označovaného jako WASP-39b, objeveného v únoru 2011, který se při pohledu ze Země nachází v souhvězdí Panny. Jedná se o horkého plynného obra s hmotností zhruba o čtvrtinu vyšší než Jupiter (tj. přibližně stejnou jako Saturn) a průměrem 1,3× větším než Jupiter.
Exoplaneta WASP-39b
Na rozdíl od chladnějších a kompaktnějších plynných obrů v naší Sluneční soustavě obíhá WASP-39b velmi blízko své hvězdy. Jeho orbita se nachází ve vzdálenosti odpovídající jedné osmině vzdálenosti mezi Sluncem a Merkurem a jeden oběh trvá jen něco málo přes čtyři pozemské dny.
Když atmosférou planety prochází světlo z její hvězdy, dochází k filtrování některých barev, jež závisí na faktorech, jako je její složení, hustota a přítomnost mraků. Tento efekt pozorujeme i v naší atmosféře, kdy se barva a kvalita denního světla mění v závislosti na tom, jak je vzduch zamlžený, vlhký nebo kde se na obloze nachází Slunce.
Když atmosférou planety prochází světlo z její hvězdy, dochází k filtrování některých barev
Protože různé plyny pohlcují odlišné kombinace barev, mohou vědci analyzovat malé rozdíly v jasu procházejícího světla v celém spektru vlnových délek, a určit tak, z čeho je atmosféra složena. Díky častým přechodům byl WASP-39b ideálním kandidátem pro použití této techniky, známé jako transmisní spektroskopie.
Vše prozradil spektrograf
Vědci k detekci použili přístroj, označovaný jako spektrograf pro blízkou infračervenou oblast (NIRSpec). Právě ten odhalil v atmosféře exoplanety první jasný, detailní a nezpochybnitelný důkaz existence oxidu uhličitého, který byl kdy zjištěn u planety mimo sluneční soustavu.
Pomocí tohoto přístroje lze sledovat exoplanety obíhající kolem svých hostitelských hvězd. Když planety procházejí před hvězdami – neboli tranzitují – pozorují vědci rozdíly ve vlnových délkách světla, které atmosféra planety blokuje.
Pozorování planety WASP-39b pomocí spektrografu je pouze jednou částí rozsáhlejšího výzkumu zahrnujícího zkoumání tohoto objektu pomocí řady přístrojů a také pozorování dvou dalších tranzitujících planet. Výzkum je součástí programu Early Release Science, jehož cílem je poskytnout vědecké komunitě zabývající se výzkumem exoplanet data z Webbova teleskopu.
Budeme hledat i na dalších planetách
„Jakmile se data objevila na obrazovce, zaujal mě obrovský podíl oxidu uhličitého,“ řekl postgraduální student na Johns Hopkins University a člen týmu pro výzkum tranzitujících exoplanet Zafar Rustamkulov. „Byl to výjimečný okamžik, kdy jsme překročili důležitý práh ve výzkumu exoplanet.“
První jasný, detailní a nezpochybnitelný důkaz existence oxidu uhličitého
„Detekce tak jasného signálu oxidu uhličitého na WASP-39b je příslibem pro detekci atmosfér na menších planetách pozemské velikosti,“ řekla Natalie Batalha z Kalifornské univerzity v Santa Cruz, která vede tým vědců zkoumajících tranzitující exoplanety pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba.
Výsledek poskytuje důležité informace o složení a vzniku planety a naznačuje schopnost Webbova teleskopu detekovat a měřit oxid uhličitý také v řidších atmosférách menších kamenných planet. Příští týden budou v odborném časopise Nature publikovány další podrobnosti.