Obserwacje planet krążących wokół innych gwiazd stają się coraz bardziej powszechne, gdy techniki astronomiczne stają się coraz bardziej wyrafinowane. Co może być tego przyczyną? W ostatnich badaniach obserwacje pozasłonecznej planety HD 209458b (znanej również nieoficjalnie jako „Ozyrys”, krążącej wokół gwiazdy w gwiazdozbiorze Pegaza) ujawniły najsilniejszą jak dotąd sygnaturę spektroskopową gigantycznej planety pozasłonecznej, co wskazuje, że Ozyrys tworzy ogromną chmurę gazu. Gaz ten ginie z atmosfery planety; Ozyrys paruje…
Ozyrys krąży wokół gwiazdy (wyobrażalnie) o nazwie HD 209458, żółtego karła, który nie jest zbyt podobny do naszego Słońca (o masie 1,1 Słońca, promieniu 1,2 Promienia Słońca i temperaturze powierzchni 6000 K). Ta planeta pozasłoneczna wyróżnia się tym, że jest łatwa do zaobserwowania w okresie przejściowym 3,5 ziemskich dni. Ten bardzo krótki rok wynika z małego promienia orbity wynoszącego zaledwie 0,047 AU. Ozyrys można nazwać „gorącym Jowiszem”, ponieważ jest gazowym gigantem, w przybliżeniu 60% masy Jowisza i okrąża w odległości 0,05 AU od swojej gwiazdy macierzystej. Ze względu na bliskość HD 209458 temperatura powierzchni Ozyrysa wynosi ponad 1000 K.
Rozmiar i zwarta orbita Ozyrysa powodują, że jasność HD 209458 zmienia się o 2%, gdy planeta przechodzi przed gwiazdą. Z tego powodu HD 209458 został wyznaczony jako „gwiazda zmienna” o nazwie V376 Pegasi.
Jednak analiza spektroskopowa gwiazdy pokazuje, że emisje z pierwiastków takich jak obojętny wodór i jon węgla są przyciemnione znacznie bardziej niż 2% optyczne przyciemnienie jasności. Co może być przyczyną wzrostu ściemniania linii emisji spektroskopowych? Ponieważ światło jest wytwarzane przez HD 209458, jest ono blokowane przez dysk planetarny Ozyrysa, powodując 2% przyciemnienie obserwowane przez oprzyrządowanie optyczne. Jednak coś zwiększa pole przekroju dysku, pochłaniając pewne spektralne długości fali emisji gwiazd. Na przykład efekt neutralizacji wodoru wynosi 5-15% (HI przy 121,6 nm) i efekt przyciemnienia 7-13% zarówno dla tlenu atomowego (OI przy 130,5 nm), jak i zjonizowanego węgla (C II przy około 133,5 nm) ). Doprowadziło to astronomów do uświadomienia sobie, że wokół Ozyrysa znajduje się chmura gazu, która przepuszcza większość długości fal optycznych, ale pochłania niektóre linie spektroskopowe.
Gdy Ozyrys krąży tak blisko swojej gwiazdy, promieniowanie rentgenowskie i emisje EUV są ekscytującymi gazami w egzosferze (najwyższy zasięg atmosfery gazowego giganta), powodując ogrzewanie i ekspansję. Ponieważ planeta jest pod silnym wpływem przyciągania grawitacyjnego gwiazdy, pływy będą odgrywać istotną rolę we wzmacnianiu ekspansji atmosfery Ozyrysa. W pewnym momencie, gdy „egzobaza” planety (lub podstawa egzosfery) osiągnie granicę Roche, gazy atmosferyczne zaczną uciekać przed przyciąganiem grawitacyjnym planety, a interakcja z HD 209458 powoduje geometryczne zdmuchiwaniewyrzucając ogromne ilości gazów atmosferycznych w przestrzeń kosmiczną. Atmosfera Ozyrysa jest zatem odparowanie.
Jest to intrygujący temat, a więcej szczegółów można znaleźć w recenzji opublikowanej niedawno przez Davida Ehrenreicha z Laboratoire d? Astrophysique de Grenoble, Universite Joseph Fourier, Francja.
Źródło: arXiv: 0807.1885v1 [astro-ph]
