Webbův teleskop objevil oxid křemičitý v atmosféře ultrahorkého jupitera WASP-121 b

Astronomové zjistili pomocí vesmírného dalekohledu James Webb Space Telescope (JWST) v atmosféře planety WASP-121 b vodu, oxid uhelnatý a oxid křemičitý na denní straně a metan na noční straně planety. Jedná se o první a jediný případ detekce oxidu křemičitého v atmosféře jakékoliv planety – včetně planet ve Sluneční soustavě i mimo ni.

WASP-121 b je přibližně 1,87krát větší než Jupiter a 1,18krát hmotnější než obří planeta Sluneční soustavy. Planeta, kterou objevili v roce 2016 astronomové v rámci průzkumu WASP-South, obíhá kolem mateřské hvězdy WASP-121, známé též jako TYC 7630-352-1, která je spektrálního typu F6.

Systém WASP-121 se nachází ve vzdálenosti 881 světelných let v jižním souhvězdí Lodní záď. Exoplaneta WASP-121 b je takzvaný ultrahorký jupiter a oběhne kolem WASP-121 za pouhých 1,3 dne. Nachází se tak blízko mateřské hvězdy, že kdyby se k ní přiblížila ještě více, gravitace stálice by ji začala trhat na kusy.
Astronomové odhadují stálou teplotu na denní straně planety na více než 3 000 stupňů Celsia, zatímco na noční straně klesá na 1 500 °C.

„Zjištění oxidu křemičitého v atmosféře WASP-121 b je průlomové – jedná se o první přesvědčivou identifikaci této molekuly v atmosféře jakékoliv planety,“ uvedla Anjali Pietteová, astronomka z Birminghamské univerzity. „Složení noční atmosféry WASP-121 b rovněž naznačuje vertikální mísení – transport plynu z hlubších vrstev atmosféry do fotosféry. Vzhledem k tomu, jak je tato planeta horká, jsme nečekali, že na její noční straně uvidíme metan.“

Naměřené poměry uhlíku k vodíku, kyslíku k vodíku, křemíku k vodíku a uhlíku ke kyslíku v atmosféře naznačují, že atmosféra planety WASP-121 b byla během jejího vzniku obohacena kamínky driftujícími dovnitř při akreci hmoty a doplněnými bombardováním žáruvzdorným materiálem.

„Teplota na denní straně je dostatečně vysoká na to, aby žáruvzdorné materiály – obvykle pevné sloučeniny odolné vůči silnému žáru – mohly existovat jako plynné složky atmosféry planety,“ řekl Thomas Evans-Soma, astronom z University of Newcastle.

Ve své studii astronomové použili techniku zvanou pozorování fázové křivky, která spočívá ve sledování planety při jejím oběhu kolem hvězdy, aby zjistili, jak se mění její jasnost. Tato pozorování poskytují pohled na denní i noční polokouli a jejich chemické složení.

„Úspěšné využití Webbova teleskopu k detekci těchto prvků a charakterizaci atmosféry WASP-121 b demonstruje schopnosti dalekohledu a vytváří precedens pro budoucí studie exoplanet,“ řekla Pietteová.

Studie byla publikována v časopise Nature Astronomy.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/webb-silicon-monoxide-atmosphere-ultrahot-jupiter-wasp-121b-13952.html

autor: František Martinek