Astronomové skládají neobvykle jasné exoplanety

První cloudový atlas pro exoplanet mohl poskytnout vysvětlení

Kepler-7b a Jupiter ve srovnání © NASA
číst nahlas

Exoplanet Kepler 7b je neobvykle jasný - odráží více světla než teorie pro horký Jupiter svého typu. To potvrzuje nové měření pomocí Keplerova kosmického dalekohledu. Ale proč? Byla by možná dvě vysvětlení: Obzvláště lehké mraky nebo méně absorbující molekuly v atmosféře exoplanety. První důkaz poskytuje druhý tým vědců, kteří nejprve vytvořili cloudový atlas pro Kelper-7b - vůbec první pro planetu kolem podivné hvězdy.

Na jedné straně jsou mraky dobrým znamením, protože naznačují atmosféru a možnou existenci vody na planetě. Na druhé straně polykají cenné informace: „Mraky nám zabránily zjistit více o atmosféře exoplanet, “ vysvětluje Kevin Heng z Centra pro vesmír a obyvatelstvo na univerzitě v Bernu. Pokud přítomnost života zanechala chemické otisky prstů v atmosféře exoplanety, může být obtížné stanovit ji v husté oblačnosti.

Mraky mění spektrum světla vyzařovaného planetou a zachyceného dalekohledy, a tak polykají cenné informace. Jasná prohlášení o atmosféře jsou pak stěží možná. "Proto se snažíme získat znalosti o oblacích sami, abychom mohli vzít v úvahu jejich vliv na tvrzení našich měření, " říká Heng.

Neobvykle silné reflexní prvky

Předmětem zkoumání průzkumu mraků na mimozemských planetách byl Kepler-7b. Takzvaný horký Jupiter krouží kolem hvězdy podobné Slunci v souhvězdí Leiera. Planeta je jeden a půlkrát větší než velikost Jupiteru, ale má mnohem nižší hustotu: je přibližně stejná jako polystyrén. Jeden rys přiměl astronomy zvláště se zajímat o tuto tříletou plynovou planetu: její atmosféra velmi silně odráží světlo hvězdy.

Předchozí studie dokonce předpokládaly albedo 0, 38 pro Kepler-7b - výrazně nad limitem pro horké modely Jupiter. Protože podle současné teorie se tyto planety točí příliš blízko ke své hvězdě, aby disponovaly extrémně jasnými ledovými mraky, díky nimž je například náš Jupiter velmi jasný. Výzkumný tým vedený Brice-Olivier Demory z Massachusetts Institute of Technology nyní změnil albedo pomocí Keplerova kosmického dalekohledu. Vědci se vrátili k hodnotám nad limitem, i když s 0, 32 spíše vzácnými. zobrazit

Méně lehkých lomů nebo neobvykle jasných mraků?

Ale odkud pochází neobvykle vysoký návrat Kepler-7b? Teoreticky existují dvě možnosti: Planeta by mohla mít vrstvu vysoko položených lehkých mraků. Na rozdíl od našich Jupiterů se však nemohou skládat z ledových krystalů - na to je příliš horký. To, co místo toho mohl udělat, je stále nejasné.

Druhou možností by bylo, že atmosféra Kepler-7b postrádá molekuly, které normálně absorbují hodně světla, včetně oxidu sodného, ​​draslíku, titanu a vanadu. To by však znamenalo, že planeta a tím pravděpodobně celý systém Kepler-7 obsahuje výrazně méně sodíku a draslíku než nebeská tělesa v naší sluneční soustavě. Která z obou vysvětlení je pravdivá, zatím není možné určit, ani chybí možnosti přesně určit chemické složení vzdálených planet.

Cloudová mapa naznačuje náznak distribuce reflexních částic

Další kousek skládačky k vyřešení hádanky kolem Kepler-7b byl dodán druhým výzkumným týmem vedeným Hengem. Protože z údajů Keplerova dalekohledu vyvozují, že Kepler 7b musí být obklopen mraky odrážejícími světlo. Malé rozdíly v křivce světla v různých časech ukázaly, že různé oblasti jejího povrchu neodrážely světlo všude stejně. Na základě toho astronomové vytvořili komplexní „cloudovou mapu“ exoplanety.

Kromě toho vyvinuli vzorec pro odvození rozdílů mezi albedem a cloudovým složením - například zda převládají velké nebo malé částice. To by nyní mohlo pomoci prozkoumat cloudové vrstvy jiných exoplanet. "Když se dozvíme více o oblacích a atmosféře exoplanet, můžeme jednoho dne zjistit, zda některá z těchto nebeských těl jsou životaschopná, " říká Heng. A to je zase předpoklad pro hledání mimozemského života. (Astrophysical Journal, in press; Astrophysical Journal Letters, in press)

(Univerzita v Bernu / Astrofyzikální deník, 27.09.2013 - NPO)