Vědcům se poprvé podařilo vytvořit podrobnou trojrozměrnou mapu atmosféry exoplanety, která poskytuje dosud nevídané informace o vzdálených světech. Tento průlom, dosažený pomocí dat z vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) a sofistikované techniky zvané mapování zatmění, odhaluje zřetelné teplotní zóny v atmosféře WASP-18b, plynného obra nacházejícího se asi 400 světelných let od Země. Tato nová technika je velkým příslibem pro mapování teplotních změn a struktury oblačnosti na jiných exoplanetách v budoucnu.
Pochopení mapování veřejné dopravy: Nový přístup
Jak to funguje
Mapování tranzitu umožňuje astronomům získat snímky exoplanet, které jsou jinak neviditelné kvůli oslňujícímu lesku jejich hvězd. Tato technika využívá přirozeného jevu planety procházející za hvězdou a postupně tlumí světlo, které odráží. Pečlivým měřením toho, jak se světlo z exoplanety mění, když mizí a znovu se objevuje, mohou vědci určit teplotní rozdíly v různých nadmořských výškách a oblastech atmosféry. Podle Ryana Challenera, výzkumníka z Cornell University a spoluautora studie zveřejněné v Nature Astronomy, jde o „extrémně náročný úkol“.
Vývoj předchozí práce: od 2D k 3D
Dříve vědci vytvořili dvourozměrnou teplotní mapu WASP-18b. Nová studie značně rozšiřuje tuto práci využitím schopností JWST a použitím různých vlnových délek světla k vytvoření mnohem podrobnější 3D reprezentace. Selektivním pozorováním vlnových délek absorbovaných látkami, jako je voda, mohli výzkumníci zacílit na konkrétní úrovně atmosféry a v podstatě „prohlížet“ vrstvy planety.
WASP-18b: jedinečný plynový obr
WASP-18b je fascinující předmět ke studiu. Tento plynný obr má asi 10krát větší hmotnost než Jupiter, ale svou hvězdu oběhne za pouhých 23 hodin. Kvůli přílivovému zamykání je jedna strana WASP-18b neustále obrácena ke své hvězdě a zažívá stálé sluneční světlo, zatímco druhá strana zůstává uzamčena ve tmě.
Klíčové objevy o atmosféře WASP-18b
Pozorování z JWST odhalila dvě odlišné teplotní zóny na hvězdné straně WASP-18b:
- Centrální horká skvrna: Kruhová oblast přímo obrácená ke hvězdě, která přijímá nejintenzivnější sluneční světlo a vykazuje nejvyšší teploty.
- Chladící prstenec: Rozprostírající se od horkého bodu k okraji planety, což naznačuje, že atmosférické větry účinně nerozdělují teplo po povrchu.
Vědci také zjistili nižší koncentrace vodní páry v horké skvrně ve srovnání s průměrem pro atmosféru planety. Spekulují, že to může být způsobeno tak vysokými teplotami, že rozkládají molekuly vody – což je předpověď dříve podporovaná teorií a nyní potvrzená pozorováním.
“Myslíme si, že je to důkaz, že planeta je v této oblasti tak horká, že začíná ničit vodu,” řekl Challener. “To bylo předpovězeno teorií, ale je opravdu vzrušující vidět to prostřednictvím pozorování v reálném světě.”
Pohled do budoucna: Budoucí výzkum a důsledky
Vědci uznávají, že další měření pomocí JWST by mohla výrazně zvýšit rozlišení atmosférické mapy WASP-18b. To nejen prohloubí naše chápání této konkrétní exoplanety, ale také to umožní vědcům studovat atmosféry jiných plynných obrů, čímž rozšíříme naše znalosti o planetárních systémech mimo naše vlastní. Tento průlom představuje významný skok vpřed v naší schopnosti charakterizovat exoplanety a hledat potenciální známky obyvatelnosti na vzdálených světech.
