Vědci zaznamenali, že Helium uniklo atmosféře obří planety

HST pozorování odhaluje exoplanet velikosti Jupiter, který ztrácí svou atmosféru v systému vzdáleném 200 světelných let.

Astronomové poprvé našli helium unikající z atmosféry obří planety. Obálka plynu obklopující planetu sahá daleko do vesmíru. Výsledky se objevují v přírodě 3. května.

Astronomové, vedeni Jessica Spakeovou (University of Exeter, Velká Británie), použili Hubbleův kosmický dalekohled ke sledování planety s názvem WASP-107b, která překračuje tvář její mateřské hvězdy. Měřili, jak hodně infračerveného hvězdného světla prošlo atmosférou planety, technikou zvanou transmisní spektroskopie, a spatřili absorpční prvek ve spektru spojeném s heliem. Signál byl silný, asi pětkrát větší než to, co mohl falešný signál generovat.

Umělcova koncepce rozptýlené atmosféry WASP-107b, detekovaná pomocí helia.
ESA / Hubble / NASA / M. Kornmesser

Zatímco hélium mělo být běžné na hvězdách a obřích planetách, doposud bylo obtížné spatřit na vzdálených planetách. Předchozí studie hledaly absorpci helia na ultrafialových vlnových délkách, ale absorpční schéma je složité a obtížné jej rozeznat v hlučném ultrafialovém spektru. Ale hélium v ​​vzrušeném stavu s dlouhou životností, zvané metastabilní, může místo toho silně absorbovat infračervené záření. Tato forma helia se vytváří vysoko v planetárních atmosférách.

„Jsem opravdu nadšený, “ říká Spake. "Tuto techniku ​​můžeme použít k zodpovězení základních otázek o planetách."

„Helium je zástupcem pro ještě těžší prvky, “ říká Drake Deming (University of Maryland), coinvestigator v novém průzkumu Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), který se této studie nezúčastnil. Protože vědci vidí hélium, vysvětluje, mohou předpokládat, že jsou s ním další složky atmosféry.

Ilustrace tohoto umělce ukazuje obrovský oblak vodíku, o kterém se předpokládá, že se vypařuje z teplé planety Neptun velikosti Gliese 436b.
NASA / ESA / STScI / G. Bacon

Podle Hubbleových pozorování astronomové odhadují, že atmosféra WASP-107b je drsná, takže planeta během příštích miliard let ztratí mezi 0, 1% a 4% své atmosféry. To není moc; nicméně rozptýlená atmosféra sahá až za desítky tisíc kilometrů za její povrch. Taková rozšířená atmosféra byla pozorována pouze kolem tří dalších exoplanet (jako Gliese 436b), které byly objeveny pomocí vodíkových spektrálních čar.

WASP-107b má přibližně stejnou velikost jako Jupiter, ale pouze 12% jako masivní, což z něj činí jednu z planet s nejnižší hustotou. Je tak blízko své mateřské hvězdě, že kolem ní bije každých 5, 7 dne. Jeho atmosféra je však pouze 500 ° C (932 ° F), což je překvapivě chladné vzhledem k jeho blízké oběžné dráze.

Dalším velkým krokem bude hledání stejného podpisu helia na menších planetách, jako jsou super-Země nebo dokonce planety velké Země, a vysoce výkonné dalekohledy se brzy objeví online, což na těchto planetách poskytne více infračervených detailů. Vesmírný dalekohled James Webb Space Telescope, který má být nyní spuštěn v roce 2020, se může podívat na atmosférické prvky, včetně helia. Evropský mimořádně velký dalekohled (E-ELT) bude mít ještě větší výhled díky velkému hlavnímu zrcadlu 39 metrů (128 stop), které shromažďuje více světla než JWST. První světlo pro E-ELT se očekává kolem roku 2024.