V atmosféře exoplanety 51 Peg b nalezena voda

Astronomové detekovali přítomnost molekul vody v atmosféře blízké exoplanety typu horkého Jupitera, známé jako 51 Pegasi b (zkráceně 51 Peg b). Objev vrhnul nové světlo na původ atmosféry tohoto tělesa mimo Sluneční soustavu a naznačil také, že systém hvězda-planeta je binární spektroskopickou soustavou.

Exoplaneta 51 Pegasi b nacházející se ve vzdálenosti 50 světelných roků od Země je první objevenou planetou obíhající kolem hvězdy hlavní posloupnosti a první známou planetou typu horkého Jupitera. Byla tak klasifikována proto, že její oběžná perioda je kratší než 10 dnů (přesněji 4,23 dne) a svými charakteristikami je podobná největší planetě Sluneční soustavy. Její hmotnost byla určena na 0,47 hmotnosti planety Jupiter. Má vysokou povrchovou teplotu, protože kolem mateřské hvězdy 51 Pegasi obíhá velice blízko – ve vzdálenosti zhruba 0,05 AU (astronomické jednotky).

Přesnější charakteristiky této planetární soustavy určil tým astronomů, jehož vedoucí byla Jayne Birkby. Astronomové pozorovali hvězdu 51 Pegasi a její planetu prostřednictví spektrografu CRyogenic high-resolution InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) na Very Large Telescope (VLT) v Chile. Pořídili celkem 42 spekter umožňujících pozorovat změny radiálních rychlostí spektrálních čar odpovídajících přítomnosti vodní páry v atmosféře na denní straně planety.

Podle členů vědeckého týmu přímá detekce absorpčních čar v pořízených spektrech atmosféry planety, u kterých pozorujeme změny Dopplerova posuvu, poskytla důležitý pohled na podstatu této planetární soustavy. Kromě vody vědci rovněž hledali molekuly prvků vyplývající z předpokládaného chování plynného uhlíku a kyslíku na pozorovaných vlnových délkách, tedy vodní páry, oxidu uhličitého či metanu. Avšak neobjevili žádné významné signály těchto molekul, které by indikovaly jejich přítomnost ve velkém množství v atmosféře první objevené exoplanety 51 Pegasi b.

„V našich pozorováních jsme nedetekovali žádný metan nebo oxid uhličitý na významné úrovni, což naznačuje na jejich nízké hodnoty,“ čteme v publikovaném článku. Kromě toho astronomové rovněž poznamenali, že horní limit rychlosti oběhu exoplanety 51 Pegasi b by měl být menší než 5,8 km/s. Nicméně to vyžaduje potvrzení pomocí přístrojů s vyšším rozlišením, zvláště pokud je oběh planety slapově vázaný s její rotací.

51 Pegasi b je první objevenou exoplanetou obíhající kolem „normální“ hvězdy a nachází se v souhvězdí Pegasa. Jedná se o planetu podobnou Jupiteru. Kolem mateřské hvězdy 51 Pegasi obíhá ve vzdálenosti pouhých 0,05 AU. V počátcích objevování exoplanet si vědci mysleli, že se jedná o výjimečný případ, ale další objevy ukázaly, že se plynní obři často nacházejí poměrně blízko svých mateřských hvězd. Dříve se vědci domnívali, že se plynní obři nalézají alespoň ve vzdálenosti několika AU.

Exoplanetu objevili švýcarští astronomové Michael Mayor a Didier Queloz, kteří ji pozorovali na observatoři Haute-Provence v jižní Francii. Objev první planety mimo Sluneční soustavu ohlásili v roce 1995.

Hvězda 51 Pegasi je žlutý trpaslík spektrálního typu G4-5. Je 1,06× hmotnější než Slunce, její průměr je 1,14× větší, je 1,3× svítivější v porovnání se Sluncem a 1,6× bohatší na těžké prvky. Exoplaneta 51 Pegasi b má 47 % hmotnosti Jupitera. Oběžná dráha je téměř kruhová (e = 0,03) a jeden oběh jí trvá 4,23 dne. Její poloměr je 1,2× větší než poloměr Jupiteru. Na závěr dodejme, že ke 14. 2. 2017 bylo katalogizováno již 3 577 exoplanet.

Zdroj: https://phys.org/news/2017-02-atmosphere-hot-jupiter-exoplanet-pegasi.html a http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2015-312

autor: František Martinek