Mapa rozložení oblačnosti na exoplanetě Kepler-7b

Astronomové použili data ze dvou astronomických družic NASA (Kepler a Spitzer Space Telescope) a zhotovili první mapu rozložení oblačnosti na planetě nacházející se mimo Sluneční soustavu. Exoplaneta má označení Kepler-7b; jedná se o tzv. horkého Jupitera, který obíhá kolem hvězdy ze souhvězdí Lyry.

Planeta se vyznačuje výskytem oblačnosti nad západní polokoulí, zatímco nad východní polokoulí je jasná obloha. Na základě dřívějších výzkumů pomocí družice Spitzer byla již vytvořena teplotní mapa planety obíhající kolem jiné hvězdy než Slunce, zde se jedná o první pohled na rozložení oblačnosti na vzdálené exoplanetě.

„Na základě pozorování této exoplanety kosmickými observatořemi Kepler a Spitzer Space Telescope trvajících více než 3 roky jsme byli schopni vytvořit velmi podrobnou mapu této obří plynné planety,“ říká Brice-Olivier Demory z Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge. Článek byl přijat k publikování v časopise Astrophysical Journal Letters. „Nemohli jsme očekávat, že spatříme oceány a kontinenty na povrchu takovéto planety, ale zcela zřetelně jsme detekovali odrazy, které jsme interpretovali jako oblaka.“

Astronomická družice Kepler objevila již více než 150 exoplanet (jak označujeme planety za hranicemi Sluneční soustavy) a planeta Kepler-7b byla jednou z prvních. Problémy s gyroskopy družice, které zajišťují její stabilizaci, nedovolují další pozorování, avšak astronomové stále pokračují ve vyhodnocování dat pořízených v uplynulých čtyřech letech.

Podobně jako družice Kepler může i kosmický dalekohled Spitzer „upřít“ svůj pohled na hvězdu a sledovat, jak kolem ní obíhá planeta a shromažďovat informace o její atmosféře. Schopnost družice Spitzer detekovat infračervené záření znamená, že byla schopna změřit teplotu exoplanety Kepler-7b. Ta se pohybovala v rozmezí 1100 až 1300 K (tj. přibližně 800 až 1000 °C). Jedná se o relativně chladnou planetu vzhledem k tomu, že obíhá tak blízko k mateřské hvězdě – pouhých 0,06 AU (tj. přibližně 9 miliónů kilometrů – Země obíhá kolem Slunce ve vzdálenosti 150 miliónů km). Z charakteru pozorování astronomové určili, že světlo hvězdy se odráží od horní strany oblačnosti nad západní polokoulí planety.

„Planeta Kepler-7b odráží mnohem více světla než většina objevených obřích planet, což přisuzujeme pravděpodobné existenci oblaků v horních vrstvách atmosféry,“ říká Thomas Barclay, NASA's Ames Research Center in Moffett Field, Kalifornie. „Na rozdíl od Země oblačnost na této planetě téměř nepodléhá z dlouhodobého hlediska podstatným změnám – na planetě panuje pozoruhodně stabilní klima.“

Objev je prvním krokem k využití obdobných technologií k výzkumu atmosfér planet více podobných Zemi co do velikosti a složení.

„Při společné činnosti družic Kepler a Spitzer máme k dispozici nástroj pracující na několika vlnových délkách za účelem získání kvalitního pohledu na planetu, která je od nás vzdálena desítky až stovky biliónů kilometrů,“ říká Paul Hertz z NASA. „V exoplanetární astronomii se nyní nacházíme v pozici, kdy pozorujeme vzdálené právě objevené planety a tato zajímavá věda se jim snaží porozumět.“

Planeta Kepler-7b má hmotnost odpovídající 0,43 hmotnosti Jupitera při průměru 1,614krát větším, než je průměr planety Jupiter ve Sluneční soustavě. Průměrná hustota exoplanety tak vychází 0,166 g/cm3. Pro porovnání: nejnižší hustotu mezi planetami Sluneční soustavy má Saturn: 0,687 g/cm3.

Družice Kepler identifikovala planety na základě pozorování poklesu jasnosti hvězdy, ke kterému dochází při přechodu (tranzitu) planety před mateřskou hvězdou, čímž částečně zastíní její záření. Tato metoda a další pozorování planety Kepler-7b již dříve odhalily, že se jedná o jednu z nejvíce „nafouklých“ známých exoplanet. Pokud bychom ji mohli nějakým způsobem umístit do obrovské nádoby s vodou, tak by se nepotopila (podobně jako Saturn). Bylo rovněž zjištěno, že planeta doslova pádí kolem mateřské hvězdy, takže jeden oběh vykoná za méně než 5 dnů.

Zdroj: http://www.spitzer.caltech.edu/news/1564-ssc2013-08-NASA-Space-Telescopes-Find-Patchy-Clouds-on-Exotic-World

autor: František Martinek