Nafouknutý horký Jupiter je překvapivě temný

Vědci zjistili, že fotbalový ultra-horký plynový gigant, který pohlcuje jeho hostitelská hvězda, je také jedním z nejméně reflexních exoplanet, jaké kdy byly nalezeny.

Tento obrázek ukazuje exoplanet WASP-12b - mimozemský svět tak černý jako asfalt obíhající kolem Slunce podobné hvězdy. „Jsou tak blízko u sebe, že hvězda odvádí plyn pryč z planety.
NASA, ESA a G. Bacon (STScI)

Představte si planetu ve tvaru fotbalu pokrytou čerstvou vrstvou asfaltu a můžete se přiblížit tomu, co by vypadalo jako hypotetický cestovatel vesmíru WASP-12b, horký Jupiter 900 světelných let daleko. Přidejte slabou červenou záři jako doutnající železo a pravděpodobně jste mrtví.

Skupina astronomů vedená Taylorem Bellem (McGill Space Institute) pomohla tento obrázek malovat. Zjistili, že WASP-12b je jedním z nejméně reflexních dosud známých exoplanet. Bellův tým použil Hubbleův kosmický dalekohled k pozorování planety, když procházela za hostitelskou hvězdou, a měřila drobný pokles ve světle v důsledku zmizení odrazu hvězdného světla planety. Zjistili, že absorbuje 94% viditelného světla, které přijímá, oproti 60% u většiny horkých Jupiterů.

WASP-12b je plynný gigant obíhající kolem Slunce jako hvězdu jednou denně, dostatečně blízko, aby byl opečen hvězdným zářením. Planeta získala tvar fotbalu díky silným přílivovým silám. Stejné síly způsobí, že planeta bude vždy čelit stejné straně ke své hvězdě, což způsobí, že se denní teplota zvýší na toustování 3100 C. Extrémní teplo nejen zabraňuje tvorbě mraků, které by mohly odrážet určité světlo zpět do vesmíru, ale také disociuje molekuly vodíku (H2) na atomy vodíku (H), které absorbují ještě více světla.

To je teprve podruhé, kdy vědci použili tuto metodu k spektrálnímu rozlišení odraženého světla od horkého Jupiteru. Na exoplanetu, HD 189733b, Hubble odhalil velmi odlišný svět, svět, ve kterém křemičitanové kuličky v atmosféře rozptylují modré světlo.

Další horký Jupiter zvaný TrES-2b vlastně drží rekord pro nejtemnější exoplanet - je tak hladový, že pohlcuje více než 99% světla své hvězdy.

Ale nic z toho nečiní WASP-12b o nic méně fascinujícím - je to zvláštní svět, který se stal předmětem mnoha vyšetřování.

Nafouknutý svět

Od svého objevu v roce 2008 byl WASP-12b pozorován na mnoha vlnových délkách, včetně velkých observatoří NASA: Hubble (viditelný / UV), Spitzer (infračervený) a Chandra (rentgen). Hubbleův kosmický původ Spektrograf odhalil v roce 2010, že planeta je pomalu pohlcena hostitelskou hvězdou. Jsou tak blízko u sebe, že hvězda tlačí plyn pryč z planety. Při současné rychlosti disoluce vědci odhadují, že za zhruba 10 milionů let už nebude WASP-12b.

Podivná planeta také vypadá, že je nafouknutá: i když má pouze 1, 4 Jupiterovy hmotnosti, je to trojnásobná velikost Jupiteru. Někteří vědci se domnívají, že elektrické proudy vycházející z hvězdy by se mohly napojit na magnetické pole planety a ionizující částice nafouknout atmosféru.

Sondování WASP-12b Atmosférická chemie

Předchozí pozorování pomocí transmisní spektroskopie, která snímá pramen atmosféry na rozhraní mezi dnem a nocí, ukázaly náznaky zákalu oxidu titaničitého - výkonného absorbéru tepla. Ale nemůže přispět k nízké odrazivosti, kterou Bellův tým našel. "Naše pozorování rozhodně odmítají takový model pro planetu na pláži, což není příliš překvapivé, protože bychom očekávali, že by strana byla příliš horká na to, aby tento opar existoval, " říká Bell.

Ale s rozdílem 1000 ° C mezi nočním a planetárním dnem planety by každá strana mohla vykazovat úplně odlišné chemické složení. "Je to zcela možné, " dodává Bell, "že taková mlha se může vytvořit blíže k noční straně planety a ovlivnit pozorování tranzitu."

WASP-12b nás pravděpodobně bude i nadále překvapovat: Planeta bude téměř jistě pozorována pomocí kosmického dalekohledu James Webb, naplánovaného na spuštění v roce 2018. Tato pozorování by mohla poskytnout další vhled do zvláštních vlastností atmosféry WASP-12b.

Odkazy: Bell et al. "Velmi nízké Albedo WASP-12b z pozorování Spectral Eclipse s Hubble." Astrophysical Journal Letters, 14. září 2017.