Spitzerův dalekohled objevil další super-Zemi

Pomocí Spitzerova kosmického dalekohledu (Spitzer Space Telescope, NASA) astronomové detekovali vůbec poprvé světlo vyzařované „super-Zemí“ daleko za hranicemi Sluneční soustavy. Přestože exoplaneta není obyvatelná, toto pozorování je historickým krokem pro případné hledání stop života na jiných planetách.

„Spitzerův kosmický dalekohled nás znovu ohromil,“ říká Bill Danchi, vědecký pracovník NASA pro dalekohled Spitzer. „Kosmický dalekohled provádí průkopnický výzkum atmosfér vzdálených planet a dláždí tak cestu pro nový kosmický dalekohled NASA s názvem James Webb Space Telescope (JWST), který bude používat podobnou techniku při studiu potenciálně obyvatelných planet.“

Exoplaneta pojmenovaná 55 Cancri e spadá do skupiny planet označovaných termínem super-Země, což jsou tělesa o hmotnosti větší než Země, avšak lehčí než obří planety typu Neptunu. Pozorovaná planeta má přibližně dvojnásobnou velikost než Země, avšak je 8krát hmotnější než naše planeta. Kolem jasné mateřské hvězdy 55 Cancri (v souhvězdí Raka) obíhá velice blízko, jeden oběh vykoná za pouhých 18 hodin.

Doposud Spitzerův kosmický teleskop a další dalekohledy byly schopny studovat planety na základě analýzy změn světelného záření hvězdy 55 Cancri v době, kdy některá z planet přecházela před hvězdou. V tomto nově provedeném výzkumu kosmický dalekohled Spitzer měřil množství infračerveného záření, které přicházelo ze samotné planety. Výsledky pozorování odhalily, že planeta je pravděpodobně velmi tmavá a její polokoule přivrácená ke hvězdě je zahřátá na teplotu převyšující 1730 °C, což je teplota dostatečná k tavení kovů.

Nové informace jsou v souladu s dřívější teorií, že exoplaneta 55 Cancri e je vodní svět: její kamenné jádro může obklopovat vrstva vody v „superkritickém“ stavu, ve kterém může existovat jak kapalina, tak i plyn, vše zahaleno vrstvou páry.

„Mohla by být velmi podobná Neptunu, pokud bychom planetu Neptun posunuli blíže ke Slunci a sledovali, jak se vaří jeho atmosféra,“ říká Michaël Gillon (Université de Liège, Belgium), hlavní autor článku publikovaného v časopise Astrophysical Journal. Vedoucím výzkumu byl Brice-Olivier Demory (Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, MIT).

Hvězda označovaná 55 Cancri se nachází relativně blízko Země, ve vzdálenosti 41 světelných roků. Krouží kolem ní 5 známých planet, přičemž 55 Cancri e obíhá nejblíže k mateřské hvězdě a má tzv. vázanou rotaci, což znamená, že ke hvězdě obrací stále stejnou polokouli. Z pozorování družice Spitzer vyplynulo, že strana přivrácená ke hvězdě je mimořádně horká, což vede k závěru, že planeta pravděpodobně nemá dostatečnou atmosféru, která by byla schopná přenášet teplo na neosvětlenou polokouli.

Nový kosmický dalekohled NASA s názvem James Webb Space Telescope (JWST), jehož vypuštění je naplánováno na rok 2018, pravděpodobně bude schopen studovat mnohem lépe chemické složení cizích planet. Dalekohled by mohl být schopen využít podobnou infračervenou metodu, jaká byla použita na družici Spitzer, za účelem hledání potenciálně obyvatelných planet na základě pátrání po stopách molekul, které mají vztah k životu.

„Když jsme koncipovali kosmický dalekohled Spitzer před více než 40 roky, neměli jsme šanci nějaké exoplanety objevit,“ říká Michael Werner, vědecký pracovník projektu Spitzer (NASA, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie). „Protože kosmická observatoř Spitzer Space Telescope byla navržena velmi dobře, bylo možné ji uzpůsobit na toto nové pole působnosti a realizovat historický krok, jako je toto pozorování.“

V roce 2005 se stal Spitzerův teleskop prvním kosmickým dalekohledem, který detekoval světlo planety daleko za hranicemi Sluneční soustavy. K překvapení mnohých dalekohled pozoroval infračervené záření exoplanety typu „horkého Jupiteru“, což je planeta mnohem větší než kamenná planeta 55 Cancri e. Od té doby další kosmické dalekohledy včetně HST (NASA) předvedly podobné výkony s pozorováním obřích plynných exoplanet stejnou metodou. V tomto případě však bylo poprvé detekováno záření tzv. super-Země.

Poznámka: Termínem super-Země astronomové označují exoplanetu, jejíž hmotnost leží v rozsahu od více než 1 do 10 hmotností Země (Neptun má hmotnost zhruba 17 hmotností Země).

Zdroj: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2012/08may_superearth/

autor: František Martinek