W atmosferach odległych egzoplanet odkryto ślady baru. To najcięższy pierwiastek, jaki do tej pory udało się znaleźć w atmosferze planety pozasłonecznej. Naukowców najbardziej zaskoczył fakt, że ciężkie cząsteczki znajdowały się w wysokiej warstwie atmosfery, co może wskazywać na to, są one zupełnie odmienne od tych, jakie znamy z naszego Układu Słonecznego.
Wszechświat pełen jest fascynujących zjawisk, które na pierwszy rzut oka wydają się trudne do wytłumaczenia. W każdym jego zakątku znajdują się planety pozasłoneczne, niekiedy charakteryzujące się naprawdę ekstremalnymi warunkami. Jedną z takich planetarnych zagadek odkrył niedawno międzynarodowy zespół naukowców korzystających z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT), należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Wyniki ich badań ukazały się na łamach czasopisma "Astronomy & Astrophysics".
"Zagadkowe i sprzeczne z intuicją"
Naukowcy przyjrzeli się planetom WASP-76 b oraz WASP-121 b, orbitującym wokół odległych gwiazd. Obydwa ciała niebieskie należą do kategorii ultragorących jowiszy - gazowych olbrzymów, które położone są bardzo blisko swoich macierzystych gwiazd i bardzo szybko wirują dookoła nich. Szacuje się, że na planetach tych temperatura przekracza 1000 stopni Celsjusza, a warunki na nich panujące mocno odstają od tego, co znamy z Układu Słonecznego. Astronomowie podejrzewają np., że na WASP-76 b pada deszcz z... żelaza.
Bar w atmosferach planet
Badanie zostało przeprowadzone za pomocą spektroskopii tranzytowej. Nałożony na teleskop VLT instrument ESPRESSO pozwolił na obejrzenie i analizę atmosfer planet, gdy przechodziły one przed jasnym światłem roztaczanym przez macierzyste gwiazdy. Dzięki temu można było określić występowanie w nich kilku pierwiastków, w tym baru - pierwiastka 2,5 razy cięższego od żelaza.
- To zagadkowe i sprzeczne z intuicją: dlaczego tak ciężki pierwiastek występuje w górnych warstwach atmosfer tych planet - podkreśla Tomás Azevedo Silva z Uniwersytetu w Porto oraz Instytutu Astrofizyki i Nauk o Kosmosie (IA) w Portugalii, główny autor badania. - Nie spodziewaliśmy się ani nie szukaliśmy baru i musieliśmy dokładnie sprawdzić, że faktycznie pochodzi z planety, ponieważ nigdy wcześniej nie widziano baru w żadnej z egzoplanet.
Grawitacyjna zagadka
Jak tłumaczy współautor badania Olivier Demangeon z Uniwersytetu w Porto oraz IA, biorąc pod uwagę dużą grawitację planet, naukowcy spodziewali się, że ciężkie pierwiastki, takie jak bar, szybko opadną do niższych warstw atmosfery.
Wykrycie baru w atmosferach dwóch gorących jowiszów sugeruje, że ta kategoria planet może być jeszcze dziwniejsza niż do tej pory sądzono. Naukowcy nie są pewni, jaki naturalny proces mógłby powodować występowanie tego ciężkiego pierwiastka na tak dużych wysokościach atmosfery - na Ziemi bar pojawia się w atmosferze jako składnik fajerwerków.
Demangeon wyjaśnia, że atmosfery ultragorących jowiszy są gorące i rozległe, dlatego łatwiej je obserwować niż mniejsze i chłodniejsze planety. Przy pomocy budowanych właśnie instrumentów, takich jak spektrograf ANDES, który będzie działał na Ekstremalnie Wielkim Teleskopie (ELT), budowanym przez ESO, astronomowie będą dokładniej badać atmosfery egzoplanet, również tych skalistych. W ten sposób będziemy mogli dowiedzieć się jeszcze więcej na temat tych odległych światów.
Źródło: European Southern Observatory
Źródło zdjęcia głównego: ESO/M. Kornmesser