Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (HST) zaobserwowali po raz pierwszy parującą atmosferę pozasłonecznej planety. Większość tego obiektu może ostatecznie rozproszyć się, pozostawiając jedynie gęste jądro. Planeta należy do typu obiektów zwanych “gorącymi Jowiszami”. Te ogromne, gazowe obiekty obiegają swoje gwiazdy po bardzo ciasnych orbitach, lgnąc do ciepła słońc niczym ćmy do płomienia świec.

Zbadana planeta, oznaczona HD209458b, krąży w odległości zaledwie 7 milionów kilometrów od swojej żółtej i podobnej do naszego Słońca gwiazdy. Obserwacje HST ukazują gorącą, rozdętą i parującą wodorową atmosferę otaczającą planetę. Ta potężna otoczka wodorowa przypomina kometę z warkoczem pozostawianym za planetą. Okres obiegu badanego obiektu wynosi zaledwie 3,5 dnia. Ziemia również posiada rozszerzoną atmosferę uciekającego wodoru, ale tempo jego ucieczki jest znacznie mniejsze.

Międzynarodowa grupa astronomów kierowana przez Alfreda Vidal-Madjara z Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS we Francji opisuje swoje odkrycie w magazynie Nature z 13 marca bieżącego roku. “Byliśmy zadziwieniu widząc, że wodorowa atmosfera rozciąga się na ponad 200 tysięcy kilometrów“.

HD 209458b znajduje się zbyt blisko gwiazdy, aby HST mógł ją bezpośrednio sfotografować. Można ją jednak obserwować pośrednio, kiedy przechodząc przed tarczą swojej gwiazdy blokuje część wysyłanego przez nią światła i na krótko czyni jej blask słabszym. Światło przechodząc przez atmosferę rozprasza się i dzięki temu niesie ze sobą informacje o niej. W podobny sposób Słońce staje się czerwone kiedy musi przeświecać przez gruba warstwę atmosfery w czasie swojego zachodu. Astronomowie skorzystali z zainstalowanego na HST spektrografu STIS dla zbadania jak wiele światła gwiazdy jest filtrowane przez atmosferę planety. Dostrzegli zaskakujący spadek w emisji gwiazdowego wodoru. Najlepszym wyjaśnieniem obserwacji była wielka i rozdęta atmosfera planety.

Zewnętrzne warstwy atmosfery planety są tak rozgrzane ciepłem pobliskiej gwiazdy, że są w stanie pokonać jej grawitację, “Atmosfera jest rozgrzana, wodór pokonuje przyciąganie grawitacyjne planety i jest wypychany przez ciśnienie światła gwiazdy tworząc za planetą potężny warkocz – jak u komety” – wyjaśnia Alain Lecavelier z Institut d’Astrophysique de Paris. Astronomowie oszacowali ilość wodoru opuszczającego HD 209458b na przynajmniej 10 tysięcy ton w ciągu sekundy.

Gorące Jowisze krążą bardzo blisko swoich gwiazd. Są wielkimi, gazowymi planetami, które musiały uformować się w chłodnych, zewnętrznych częściach systemów gwiazdowych, a następnie poruszając się po spiralach zbliżyć się do obieganych gwiazd. Nowe odkrycie może pozwolić wyjaśnić czemu gorące Jowisza krążą zaledwie kilka milionów kilometrów od słońc. Podobnie jak HD 209458b nie są często znajdywane bliżej niż 6 milionów kilometrów od gwiazd. Obecny rekord to około 5,7 miliona kilometrów. Ich okresy obiegu nie są krótsza niż 3 dni. Być może parowanie atmosfer gra rolę w ustaleniu wewnętrznej granicy obszarów, w których mogą się one znajdować.

Średnica HD 209458b to około 1,3 średnicy Jowisza, a masa – dwie trzecie masy tej planety. Orbita jest osiem razy ciaśniejsza niż ta, po której krąży Merkury. Układ znajduje się 150 lat świetlnych od nas. Można go dostrzec przez lornetkę jako obiekt 7 wielkości gwiazdowej w konstelacji Pegaza. W 1999 roku gwiazda stała się sławna, gdy po raz pierwszy zaobserwowano jej zaćmienie przez planetę. W 2001 roku HST zaobserwował linię sodu w atmosferze planety, po raz Odkryto atmosferę planety krążącej wokół pobliskiej gwiazdy“>pierwszy obserwując w ten sposób gazową otoczkę w pozasłonecznym układzie planetarnym.

Grupa, która dokonała odkrycia obserwowała trzy przejścia przed tarczą gwiazdy. Badania prowadzone były w ultrafiolecie i możliwe jedynie dzięki temu, że Teleskop Kosmiczny znajduje się poza atmosferą.

Autor

Michał Matraszek