Webbův teleskop našel důkazy o asymetrii na exoplanetě WASP-107b

Existuje významný rozdíl mezi dvěma okraji atmosféry WASP-107 b, superneptunské exoplanety o velikosti planety Jupiter, ale pouze o desetině její hmotnosti. WASP-107 je vysoce aktivní hvězda hlavní posloupnosti spektrálního typu K nacházející se asi 212 světelných let daleko v souhvězdí Panny. Hvězda hostí WASP-107 b, jednu ze známých exoplanet s nejnižší hustotou – typ, který astrofyzikové nazvali „super-puff“ neboli „cukrová vata“.

Planeta objevená v roce 2017 obíhá velmi blízko hvězdy – více než 16krát blíže než je vzdálenost Země od Slunce – jednou za 5,7 dne. Má jednu z nejchladnějších atmosfér ze všech objevených exoplanet, ačkoliv při 500 stupních Celsia je stále teplejší než Země.

Předpokládá se, že vysoká teplota je důsledkem slapového ohřevu způsobeného mírně eliptickou dráhou planety a možná vysvětluje, jak může být WASP-107 b tak nafouknutá, aniž bychom se uchýlili k extrémním teoriím o tom, jak vznikla.

„Je to poprvé, co byla kdy pozorována východo-západní asymetrie jakékoliv exoplanety, když přechází před svou mateřskou hvězdou,“ řekl Matthew Murphy, postgraduální student na Steward Observatory. „Myslím, že pozorování z vesmíru mají mnoho různých výhod oproti pozorování ze Země.“ Východo-západní asymetrie exoplanety se týká rozdílů v charakteristikách atmosféry, jako je teplota nebo vlastnosti oblačnosti, pozorované mezi východní a západní polokoulí planety.

Určení, zda tato asymetrie existuje nebo ne, je klíčové pro pochopení klimatu, atmosférické dynamiky a charakteristik počasí exoplanet. Murphy a jeho kolegové použili techniku transmisní spektroskopie za použití vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST).

„Výzkumníci se zabývali exoplanetami téměř dvě desetiletí a mnoho pozorování ze Země i z vesmíru pomohlo astronomům odhadnout, jak by mohla vypadat atmosféra exoplanet,“ řekl Thomas Beatty, astronom z University of Wisconsin-Madison. „Ale je to opravdu poprvé, co jsme viděli tyto typy asymetrií přímo ve formě transmisní spektroskopie z vesmíru, což je primární způsob, jak chápeme, z čeho se skládá atmosféra exoplanet – je to skutečně úžasné.“

Toto transmisní spektrum pořízené pomocí Webbova spektrografu NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) ukazuje množství různých vlnových délek (barev) blízkého infračerveného světla hvězdy blokovaného atmosférou plynné exoplanety WASP-107 b. Spektrum bylo vytvořeno pozorováním systému planeta-hvězda po dobu přibližně 8,5 hodiny před, během a po tranzitu, kdy se planeta zdánlivě pohybovala po povrchu hvězdy.

Astronomové pracovali na shromážděných pozorovacích datech a plánují se mnohem podrobněji podívat na to, co se děje s exoplanetou, včetně dalších pozorování, aby pochopili, co tuto asymetrii řídí.

„U téměř všech exoplanet se na ně nemůžeme podívat přímo, natož abychom byli schopni vědět, co se děje na jedné straně oproti druhé,“ řekl Murphy. „Poprvé jsme schopni získat mnohem lokalizovanější pohled na to, co se děje v atmosféře exoplanety.“

Práce týmu byla zveřejněna v časopise Nature Astronomy.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/webb-limb-asymmetry-super-puff-exoplanet-wasp-107b-13284.html a https://webbtelescope.org/contents/media/images/2024/113/01HY1GPRXG6FAZ0V0K3Z3GP402

autor: František Martinek