Po raz pierwszy astronomowie zmierzyli światło emitowane z planet pozasłonecznych wokół gwiazd podobnych do Słońca za pomocą teleskopów naziemnych. Pomiar światła emitowanego z planety przy różnych długościach fal ujawnia spektrum planety, które można wykorzystać do określenia temperatury po stronie dnia. Ponadto widmo to może ujawnić wiele procesów fizycznych w atmosferze planety, takich jak obecność cząsteczek, takich jak woda, tlenek węgla i metan, oraz redystrybucja ciepła wokół planety. „Ta pierwsza bezpośrednia detekcja światła emitowanego przez inną planetę przy użyciu istniejących teleskopów na ziemi jest kamieniem milowym w badaniach planet poza naszym Układem Słonecznym” - powiedział profesor Gary Davis, dyrektor brytyjskiego teleskopu na podczerwień (UKIRT) . „To bardzo ekscytujące odkrycie naukowe”.
Pomiary pierwszej planety, TrES-3b, zostały przeprowadzone przez zespół astronomów z Uniwersytetu w Leiden, przy użyciu teleskopu Williama Herschela (WHT) na La Palmie (Wyspy Kanaryjskie, Hiszpania) i brytyjskiego teleskopu na podczerwień na Mauna Kea na Hawajach. TrES-3b znajduje się na bardzo ciasnej orbicie wokół swojej gwiazdy macierzystej, TrES-3, przemierzając dysk gwiezdny raz na 31 godzin. Dla porównania Merkury krąży wokół Słońca raz na 88 dni. TrES-3b jest tylko trochę większy od Jowisza, ale krąży wokół swojej gwiazdy macierzystej znacznie bliżej niż Merkurego, co czyni go „gorącym Jowiszem”.
Obserwacje UKIRT uchwyciły planetę przelatującą przed gwiazdą, z której wielkość planety obliczono niezwykle precyzyjnie. Obserwacje WHT pokazują również moment, w którym planeta porusza się za gwiazdą, i umożliwiają pomiar siły światła planety. Astronomowie od wielu lat obserwują ten efekt z ziemi, a to pierwszy sukces.
Ernst de Mooij, lider zespołu badawczego, powiedział: „Chociaż kilka takich obserwacji zostało wcześniej przeprowadzonych z kosmosu, dotyczyły one pomiarów przy długich długościach fal, gdzie kontrast jasności między planetą a gwiazdą jest znacznie wyższy. To nie tylko pierwsze tego rodzaju obserwacje naziemne, ale także pierwsze, które są prowadzone w bliskiej podczerwieni przy długości fali 2 mikronów dla tej planety, na której emituje ona większość swojego promieniowania. ”
Naukowcy ustalili, że temperatura TrES-3b wynosi nieco ponad 2000 kelwinów. „Ponieważ wiemy, ile energii powinien otrzymać typ gwiazdy macierzystej, daje nam to wgląd w strukturę termiczną atmosfery planety”, dodał dr Ignas Snellen, „co jest zgodne z przewidywaniem, że ta planeta powinna mieć tak zwana „warstwa inwersyjna”. To absolutnie niesamowite, że możemy teraz naprawdę zbadać właściwości tak odległego świata ”.
Inwersyjna warstwa atmosferyczna to warstwa powietrza, w której normalna zmiana temperatury wraz z wysokością cofa się. Obecna teoria mówi, że istnieją dwa rodzaje „gorących Jowiszy”, jeden z warstwą inwersyjną, a drugi bez. Jedna z teorii mówi, że obecność warstwy inwersyjnej zależałaby od ilości światła, jakie planeta otrzymuje od swojej gwiazdy. Jeśli warstwa inwersyjna mogłaby zostać potwierdzona, na przykład przez pomiary przy innych długościach fal, obserwacje te idealnie pasowałyby do tej teorii.
Drugi zespół dokonał naziemnej detekcji innej planety pozasłonecznej, OGLE-TR-56b, za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu Obserwatorium Południowego. Ta planeta znajduje się około 5000 lat świetlnych stąd, w kierunku centrum galaktyki. Planeta jest dość gorąca; jego atmosfera wynosi ponad 4400 stopni Fahrenheita (2400 stopni Celsjusza). Jest to jedna z najgorętszych wykrytych planet pozasłonecznych.
Naukowcy twierdzą, że obie przełomowe obserwacje otworzą nowe okno do badania egzoplanet i ich atmosfery za pomocą teleskopów naziemnych, i pokazują wielką obietnicę zastosowania przyszłych bardzo dużych teleskopów, które będą miały znacznie wyższą czułość niż obecnie stosowane teleskopy.
Papier do TrES-3b.
Papier do OGLE-TR-56b
Źródło: Wspólne Centrum Astronomii
