W 2008 r. Sfotografowano pierwszy układ planet pozasłonecznych na wielu planetach, a dalsze badania planet w tym bardzo młodym układzie przynoszą pewne zagadkowe wyniki. Astronomowie korzystający z Obserwatorium Kecka byli w stanie uzyskać widmo jednej planety, HR 8799 b, ujawniając temperaturę, skład chemiczny i właściwości atmosferyczne planety. Atmosfera planety nie jest podobna do żadnej wcześniej badanej planety pozasłonecznej i wydaje się, że planeta jest wyjątkowo pochmurna, a także dość gorąca, mimo że jest bardzo daleko od swojej gwiazdy macierzystej.
„Jesteśmy w punkcie, w którym nie tylko możemy bezpośrednio zobrazować planety wokół innych gwiazd, ale możemy zacząć szczegółowo badać właściwości ich atmosfery. Bezpośrednia spektroskopia egzoplanet to przyszłość tej dziedziny ”- powiedział Brendan Bowler, absolwent Uniwersytetu Hawajskiego i główny autor badania.
Mimo że wokół innych gwiazd odkryto ponad 500 planet, tylko sześć planet zostało bezpośrednio zobrazowanych.
HR 8799 b jest jedną z tych obrazowanych i jest jedną z trzech gazowo-gigantycznych planet krążących wokół gwiazdy HR 8799, położonych 130 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Pegaza. Bowler i jego zespół stwierdzili, że właściwości atmosfery planety nie można wytłumaczyć obecnymi modelami teoretycznymi egzoplanet gigantów gazowych, nawet tych o normalnej ilości gęstej lub zapylonej atmosfery. Na podstawie nowych danych na tej planecie astronomowie uważają, że ta egzoplaneta jest wyjątkowo zachmurzona i być może wszystkie młode planety z gazowymi gigantami mają w swoich atmosferach ten sam rodzaj zachmurzenia.
Technika zastosowana przez zespół do określenia temperatury planety opiera się na chemii atmosfery planety. W szczególności obecność lub brak gazowego metanu można zastosować jako termometr. Zespół odkrył, że HR 8799 b pokazuje mało lub wcale metanu w atmosferze. Opierając się na swoim spektrum i wcześniej uzyskanych zdjęciach planety oraz porównując obserwacje z teoretycznymi modelami atmosfer o niskiej temperaturze, szacują, że najzimniejsza możliwa temperatura dla planety wynosi około 1200 kelwinów (około 1700 stopni Fahrenheita).
Ta planeta jest dość daleko od gwiazdy, 67 razy od Ziemi od Słońca od gwiazdy macierzystej.
Obecne modele teoretyczne przewidują, że HR 8799 b powinien być o około 400 kelwinów chłodniejszy niż zmierzono, w zależności od wieku planety i ilości energii, którą obecnie emituje. Zespół podejrzewa, że powstaje rozbieżność, ponieważ planeta jest znacznie bardziej zakurzona i zachmurzona niż przewidują to obecne modele.
„Bezpośrednie badania planet pozasłonecznych są dopiero w powijakach. Ale nawet na tym wczesnym etapie dowiadujemy się, że są inną bestią niż przedmioty, o których wiedzieliśmy wcześniej - powiedział profesor astronomii z Uniwersytetu Hawajskiego Michael Liu, współautor badania.
Planety wokół HR 8799 są niesamowicie słabe, około 100 000 razy ciemniejsze niż ich gwiazda macierzysta. Aby uzyskać widmo HR 8799 b, zespół polegał na adaptacyjnym układzie optycznym Teleskopu Keck II i przez kilka godzin skupiał się na gwieździe. Następnie użyli instrumentu Keck o nazwie OSIRIS, specjalnego rodzaju spektrografu, aby precyzyjnie oddzielić widmo planety od światła swojej gwiazdy macierzystej.
Artykuł opisujący badanie zostanie opublikowany w Astrophysical Journal pod koniec tego roku, ale streszczenie zespołu można przeczytać tutaj.
Źródło: Obserwatorium Kecka
