W końcu mamy pierwsze optyczne spojrzenie na egzoplanetę i jej atmosferę, a chłopak to dziwne miejsce. Planeta nazywa się HR8799e, a jej atmosfera jest złożona. HR8799e przeżywa globalną burzę, zdominowaną przez wirujące chmury żelaza i krzemianów.
Dzięki statkowi kosmicznemu Kepler w ciągu ostatnich kilku lat odkryliśmy wielu egzoplanet i kandydatów na egzoplanetę. W rzeczywistości jest to już prawie rutyna. Ale nie wiemy o nich wystarczająco dużo. Możemy określić dla nich zakres mas, a także ich prawdopodobny skład i gęstość, ale ich właściwości atmosferyczne są przed nami ukryte.
Ale to zaczyna się zmieniać.
Możemy podziękować Europejskiemu Obserwatorium Południowemu (ESO) za to spojrzenie na odległą egzoplanetę. Wykorzystali przyrząd GRAVITY na interferometrze bardzo dużego teleskopu, aby uzyskać pierwszą bezpośrednią obserwację egzoplanety. To nie jest rzeczywisty obraz planety, ale optyczne spektrum atmosfery, które jest znacznie bardziej szczegółowe niż cokolwiek, co widzieliśmy wcześniej.
HR8799e jest tak zwanym „super-Jowiszem” i w przeciwieństwie do innych planet w naszym Układzie Słonecznym. To gazowy gigant około 5 do 10 razy masywniejszy od Jowisza, krążący wokół gwiazdy w odległości około 129 lat świetlnych. Gdyby znajdował się w naszym Układzie Słonecznym, jego orbita znajdowałaby się między Saturnem a Uranem. To także młoda planeta, mająca zaledwie około 30 milionów lat. A HR8799e jest nadal bardzo gorący.
Planeta jest w zasadzie gorącym, młodym dzieckiem, a naukowcy sądzą, że może otworzyć okno na formowanie się planet i układów słonecznych. To wrogie miejsce, jeśli chodzi o życie. Od momentu powstania wciąż jest gorąco i ma potężny efekt cieplarniany. To śmiertelny 1000 stopni Celsjusza.
Ale to, że nadaje się do zamieszkania lub nie nadaje się do zamieszkania, nie jest tutaj ważne.
„To obraz dynamicznej atmosfery gigantycznej egzoplanety od urodzenia, przechodzącej skomplikowane procesy fizyczne i chemiczne.”
Sylvestre Lacour, badacz w Observatoire de Paris i Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.
Po raz pierwszy dowiedzieliśmy się tak wiele o egzoplanecie, a wszystko to dzięki interferometrowi VLT i dołączonemu instrumentowi GRAVITY. Obraz jest dziesięć razy bardziej szczegółowy niż wszelkie wcześniejsze obserwacje, co pozwoliło astronomom odkryć pewne niespodzianki.
Szczegółowe spektrum HR8799e wykazało, że atmosfera zawiera chmury żelaza i pyłu krzemianowego. Zawiera również więcej tlenku węgla niż metanu, co jest zagadkowe.
„Nasza analiza wykazała, że HR8799e ma atmosferę zawierającą znacznie więcej tlenku węgla niż metanu - czegoś, czego nie można się spodziewać po chemii równowagi”, wyjaśnia lider zespołu Sylvestre Lacour, badacz CNRS w Observatoire de Paris - PSL i Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. „Możemy najlepiej wyjaśnić ten zaskakujący wynik wysokimi pionowymi wiatrami w atmosferze, które zapobiegają reakcji tlenku węgla z wodorem z wytworzeniem metanu.”
Lacour mówi, że oczekiwane reakcje chemiczne z udziałem tlenku węgla i metanu nie zachodzą zgodnie z oczekiwaniami i że w rezultacie atmosfera nie jest w równowadze. Uważa, że wysokie wiatry pionowe zapobiegają mieszaniu się i reakcji obu.
Zastanawiające są także chmury żelaza i pyłu krzemianowego. Według komunikatu prasowego żelazo i krzemian w połączeniu z wysokim poziomem tlenku węgla sugerują, że atmosfera HR8799e jest uwikłana w potężną burzę.
Ogólnie rzecz biorąc, egzoplaneta została ujawniona jako bardzo młoda planeta o złożonej atmosferze, która podlega wielu zmianom i nie jest w pobliżu żadnego stabilnego stanu.
„Nasze obserwacje wskazują na kulę gazu oświetloną z wnętrza, z promieniami ciepłego światła wirującymi przez burzliwe plamy ciemnych chmur” opracowuje Lacour. „Konwekcja porusza się wokół chmur cząstek krzemianu i żelaza, które dezagregują się i opadają do wnętrza. To obraz dynamicznej atmosfery gigantycznej egzoplanety od urodzenia, przechodzącej skomplikowane procesy fizyczne i chemiczne. ”
To intrygujący wynik dla ESO, VLT-I i dla GRAVITY. GRAVITY jest już odpowiedzialna za niektóre inne przełomowe prace, w tym za obserwację gazu wirującego wokół czarnej dziury z prędkością 30% prędkości światła.
Mamy nadzieję, że wykorzystają go do zobrazowania większej liczby egzoplanet. I tak dalej.
