Hubble wykrył ślady wody na zamglonych planetach

Ilustracja poglądowa – słabe sygnatury wody w atmosferze planety pozasłonecznej. Źródło: NASA Goddard Space Flight Center

W zeszłym miesiącu ogłoszono, że dzięki obserwacjom wykonanym przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a dwie niezależnie zespoły badawcze znalazły słabe ślady wody w atmosferach pięciu odległych egzoplanet. Obecność sygnatur wody w kilku takich atmosferach przewidziano już kilka lat wcześniej, ale dopiero teraz dokładnie zmierzono ich profile i natężenia.

Te pięć planet to WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b i XO-1b. Okrążają one stosunkowe bliskie nam gwiazdy. Najsilniejsze sygnatury wody wykryto w przypadku WASP-17b, planety ze szczególnie rozdętą atmosferą, i HD209458b. W pozostałych trzech przypadkach sygnał był słabszy, ale i tam była to bez wątpienia woda. Badanie te zdaniem naukowca Avi Mandella z Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland, pozwolą na lepsze niż kiedykolwiek dotąd oszacowanie ilości wody obecnej w atmosferach planet bardzo różnych typów (np. bardzo chłodnych i gorących).

Oba zespoły naukowe wykorzystały aparaturę zainstalowaną na pokładzie Hubble'a - Wide Field Camera 3, dzięki której możliwe było szczegółowe zmierzenie absorpcji światła w atmosferach planetarnych. Obserwacje przeprowadzone były w tym zakresie podczerwieni, gdzie pojawiają się pasma wody – gdy oczywiście jest ona obecna w takim gazowym ośrodku. Naukowcy porównali kształty i natężenia profili absorpcyjnych, a zgodność niezależnie otrzymanych wyników dała im pewność, że faktycznie „ujrzeli” wodę na dalekich globach. Pokazuje to jednocześnie, że Kosmiczny Teleskop Hubble'a jest wciąż znakomitym narzędziem do badania planet pozasłonecznych.

Sygnały świadczące o obecności wodne były słabsze niż oczekiwano. Naukowcy podejrzewają, że odpowiada za to warstwa mgły lub pyłu otulająca każdą ze zbadanych pięciu egzoplanet. Taka mgła może zmniejszać intensywność wszystkich sygnałów pochodzących z atmosfery - w ten sam sposób mgła może przyćmić i zmienić barwy na kolorowej fotografii. Jednocześnie mgła w charakterystyczny sposób zmienia profile sygnatur wody i innych ważnych cząsteczek.


Wszystkie p
ięć planet to gorące Jowisze, ogromne światy o orbitach położonych bardzo blisko swoich macierzystych gwiazd. Badacze byli początkowo zaskoczeni faktem, że wszystkie te planety okazały się tak zamglone. Ale i inni naukowcy odkryli już dowody na istnienie mgły wokół różnych egzoplanet. Wynika z tego również, że takie mgliste lub pełne chmur atmosfery mogą być bardzo powszechne w przypadku planet typu gorących Jowiszów.

Zainstalowana na pokładzie Hubble'a, wysokiej wydajności kamera CCD - Wide Field Camera 3 - posiada dwa czujniki CCD pokrywające zakres ultrafioletu (od 200 nm) i światła widzialnego (każdy o rozdzielczości 2048 × 4096 pikseli) i jeden detektor podczerwieni (1024 × 1024 pikseli). Jest to jeden z nielicznych instrumentów będących w stanie efektywnie „wpatrywać się” w atmosfery planet odległych o miliardy kilometrów. Te wyjątkowo trudne badania można wykonać tylko wtedy, gdy planety te widzimy jako przyćmiewające blask gwiazdy – czyli, mówiąc prościej, gdy przechodzą przed swoimi macierzystymi gwiazdami. Naukowcy mogą wówczas zidentyfikować te gazy w atmosferze danej planety, określając, które długości fal światła gwiazdy są tracone, niewidoczne – na skutek pochłaniania przez cząsteczki atmosfer planet.

Cały artykuł - link bezpośredni do serwisu ADS: Exoplanet Transit Spectroscopy Using WFC3: WASP-12 b, WASP-17 b, and WASP-19 b

Źródło: Elżbieta Kuligowska | Źródło: astronomy.com

Liczba odsłon: 1463


WFC3 (The Wide Field Camera 3) – kamera CCD przygotowywana do wyniesienia na orbitę w misji STS-125, maj 2009. Źródło: NASA