Prognoza pogody na gorących superjowiszach. Kosmiczny Teleskop Hubble’a znowu w akcji

Badania Kosmicznego Teleskopu Hubble’a dostarczają nowych spostrzeżeń na temat szerokiego zakresu warunków atmosferycznych na innych planetach. Prognoza pogody na egzoplanecie będzie łatwiejsza do przewidzenia, co z kolei oznacza lepsze zrozumienie złożoności Wszechświata.
Kosmiczny Teleskop Hubble’a bada gorące superjowisze
Kosmiczny Teleskop Hubble’a bada gorące superjowisze

Choć gorące superjowisze są bardzo dziwnymi planetami, ich badanie może pomóc utorować drogę do lepszego zrozumienia atmosfer chłodniejszych egzoplanet – zwłaszcza tych, na których mogłoby rozwinąć się życie.

Astronomowie z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wykazali, że gorące superjowisze znajdują się tak blisko swoich gwiazd macierzystych, że panują tam temperatury przekraczające 1500oC. To warunki wystarczające do odparowania większości metali, w tym tytanu.

Czytaj też: Egzoplaneta K2-2016-BLG-0005Lb to klon Jowisza. Jest wyjątkowa także z innego powodu

W dwóch nowych pracach zespoły astronomów pracujących przy Hubble’u donoszą o dziwacznych warunkach pogodowych panujących na tych egzotycznych światach. Na jednej z planet pada deszcz odparowanych skał, a na innej górna atmosfera staje się coraz gorętsza, a nie chłodniejsza, ponieważ jest “spalana gwiazdą” przez intensywne promieniowanie UV.

Wciąż nie mamy dobrego zrozumienia pogody w różnych środowiskach planetarnych. Kiedy patrzymy na Ziemię, wszystkie nasze prognozy pogody są wciąż precyzyjnie dostrojone do tego, co możemy zmierzyć. Natomiast w przypadku odległych egzoplanet mamy ograniczone możliwości przewidywania, ponieważ nie stworzyliśmy jeszcze ogólnej teorii na temat tego, jak wszystko w atmosferze łączy się ze sobą i reaguje na ekstremalne warunki. Nawet jeśli znasz podstawowe zasady chemii i fizyki, nie wiesz, jak to się objawi w złożony sposób.David Sing z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w Baltimore

W artykule opublikowanym w Nature astronomowie opisują obserwacje Hubble’a dotyczące WASP-178b, planety znajdującej się w odległości około 1300 lat świetlnych od nas. Po stronie dziennej atmosfera jest bezchmurna i wzbogacona w gazowy tlenek krzemu. Ponieważ jedna strona planety jest stale zwrócona w stronę gwiazdy, atmosfera wiruje w nocy z prędkością ponad 3200 km/h. Po ciemnej stronie tlenek krzemu może się ochłodzić na tyle, by skroplić się w skałę, która spływa z chmur, ale nawet o świcie i o zmierzchu planeta jest wystarczająco gorąca, by odparować skałę.

Z kolei zespół Guangwei Fu z Uniwersytetu Maryland opisał supergorącego Jowisza KELT-20b, znajdującego się w odległości około 400 lat świetlnych. Na tej planecie podmuch światła ultrafioletowego z jej gwiazdy macierzystej tworzy w atmosferze warstwę termiczną, podobną do ziemskiej stratosfery.

Do tej pory nie wiedzieliśmy, w jaki sposób gwiazda macierzysta wpływa bezpośrednio na atmosferę planety. Istniało wiele teorii, ale teraz mamy pierwsze dane obserwacyjne.Guangwei Fu

Dla porównania, na Ziemi ozon w atmosferze pochłania promieniowanie UV i podnosi temperaturę w warstwie znajdującej się od 11 do 49 km nad powierzchnią Ziemi. Na KELT-20b promieniowanie UV pochodzące od gwiazdy ogrzewa metale w atmosferze, co powoduje powstanie bardzo silnej warstwy inwersji termicznej.

Chociaż gorące superjowisze nie nadają się do zamieszkania, tego rodzaju badania pomagają utorować drogę do lepszego zrozumienia atmosfer potencjalnie nadających się do zamieszkania planet skalistych.