Teleskop VLT zaobserwował pierwszą super burzę na egzoplanecie

Teleskop VLT zaobserwował pierwszą super burzę na egzoplanecieOriginal Press Release
Astronomom po raz pierwszy udało się dokonać pomiarów super burzy trwającej w atmosferze egzoplanety – dobrze znanego „gorącego Jowisza” – HD209458b.

HD209458b to zdecydowanie nie miejsce na urlop. Badając z dużą dokładnością trujący gaz, jakim jest tlenek węgla, znaleźliśmy dowody na istnienie super wiatru wiejącego z prędkością od 5000 do 10000 km/godzinę

Ignas Snellen

„HD209458b to zdecydowanie nie miejsce na urlop. Badając z dużą dokładnością trujący gaz, jakim jest tlenek węgla, znaleźliśmy dowody na istnienie super wiatru wiejącego z prędkością od 5000 do 10000 km/godzinę „- mówi kierujący zespołem astronomów Ignas Snellen.

HD209458b to mająca około 60% masy Jowisza egzoplaneta krążąca wokół podobnej do Słońca gwiazdy leżącej w odległości 150 lat świetlnych w kierunku konstelacji Pegaza. Krążąc dwadzieścia razy bliżej od swej gwiazdy niż odległość Ziemi od Słońca, egzoplaneta jest intensywnie ogrzewania przez swą gwiazdę – temperatura jej powierzchni sięga 1000°C po stronie skierowanej w stronę gwiazdy. Tak mała średnica orbity powoduje, że egzoplaneta jest stale skierowana tą samą stroną do gwiazdy, a jej nocna półkula jest znacznie chłodniejsza. „Na Ziemi znaczne różnice temperatury wywołują potężne wiatry, a nasze nowe pomiary potwierdzają, że podobna sytuacja ma miejsce na HD209458b „- mówi należący do zespołu Simon Albrecht.

HD209458b była pierwszą planetą odkrytą metodą tranzytu. Co 3,5 dnia przechodzi przed tarczą gwiazdy blokując część jej światła. W trakcie każdego tranzytu maleńka część światła gwiazdy przechodzi przez atmosferę planety, co pozostawia ślad w widmie układu. Zespół astronomów z Uniwersytetu Leiden, Holenderskiego Instytutu Badań Kosmicznych (SRON) oraz MIT wykorzystał teleskop ESO VLT Very Large Telescope) i jego potężny spektrograf CRIRES aby wykryć i zbadać te składowe widma podczas trwającego około 5 godzin tranzytu. „CRIRES to jedyny na świecie instrument mogący dostarczyć wystarczająco ostre widmo, by wyznaczyć pozycję linii tlenku węgla z dokładnością 0,000001 „- mówi inny członek zespołu Remco de Kok. -” Ta wysoka precyzja pozwala nam po raz pierwszy zmierzyć prędkość tlenku węgla dzięki efektowi Dopplera.”

Astronomom udało się dokonać również innych pierwszych w historii pomiarów. Bezpośrednio zmierzyli prędkość orbitalną egzoplanety. „Masy egzoplanet określa się na podstawie jej wpływu na gwiazdę macierzystą, następnie przyjmując masę gwiazdy na podstawie teorii można określić stosunek masy planety do masy gwiazdy. Tutaj byliśmy w stanie zmierzyć prędkość planety co z kolei pozwoliło nam określić masę planety i jej gwiazdy „- dodaje współautor badań Ernst de Mooij.

Ponadto po raz pierwszy astronomowie zmierzyli ile węgla znajduje się w atmosferze planety. „Wygląda na to, że H209458b zawiera tyle węgla co Jowisz i Saturn. To może oznaczać, że powstała w taki sam sposób  „- mówi Snellen. -„W przyszłości astronomowie będą mogli wykorzystać obserwacje tego rodzaju by badać atmosfery planet podobnych do Ziemi. A to pozwoli być może znaleźć odpowiedź na pytanie, czy życie istnieje gdzieś we Wszechświecie.”

Źródła:

VLT Detects First Superstorm on Exoplanet

Astronomers have measured a superstorm for the first time in the atmosphere of an exoplanet, the well-studied “hot Jupiter” HD209458b. The very high-precision observations of carbon monoxide gas show that it is streaming at enormous speed from the extremely hot day side to the cooler night side of the planet. The observations also allow another exciting “first” — measuring the orbital speed of the exoplanet itself, providing a direct determination of its mass.

The results appear this week in the journal Nature.

“HD209458b is definitely not a place for the faint-hearted. By studying the poisonous carbon monoxide gas with great accuracy we found evidence for a super wind, blowing at a speed of 5000 to 10 000 km per hour‚” says Ignas Snellen, who led the team of astronomers.

HD209458b is an exoplanet of about 60% the mass of Jupiter orbiting a solar-like star located 150 light-years from Earth towards the constellation of Pegasus (the Winged Horse). Circling at a distance of only one twentieth the Sun–Earth distance, the planet is heated intensely by its parent star, and has a surface temperature of about 1000 degrees Celsius on the hot side. But as the planet always has the same side to its star, one side is very hot, while the other is much cooler. “On Earth, big temperature differences inevitably lead to fierce winds, and as our new measurements reveal, the situation is no different on HD209458b,” says team member Simon Albrecht.

HD209458b was the first exoplanet to be found transiting: every 3.5 days the planet moves in front of its host star, blocking a small portion of the starlight during a three-hour period. During such an event a tiny fraction of the starlight filters through the planet’s atmosphere, leaving an imprint. A team of astronomers from the Leiden University, the Netherlands Institute for Space Research (SRON), and MIT in the United States, have used ESO’s Very Large Telescope and its powerful CRIRES spectrograph to detect and analyse these faint fingerprints, observing the planet for about five hours, as it passed in front of its star. “CRIRES is the only instrument in the world that can deliver spectra that are sharp enough to determine the position of the carbon monoxide lines at a precision of 1 part in 100 000,” says another team member Remco de Kok. “This high precision allows us to measure the velocity of the carbon monoxide gas for the first time using the Doppler effect.”

The astronomers achieved several other firsts. They directly measured the velocity of the exoplanet as it orbits its home star. “In general, the mass of an exoplanet is determined by measuring the wobble of the star and assuming a mass for the star, according to theory. Here, we have been able to measure the motion of the planet as well, and thus determine both the mass of the star and of the planet,” says co-author Ernst de Mooij.

Also for the first time, the astronomers measured how much carbon is present in the atmosphere of this planet. “It seems that H209458b is actually as carbon-rich as Jupiter and Saturn. This could indicate that it was formed in the same way,” says Snellen. “In the future, astronomers may be able to use this type of observation to study the atmospheres of Earth-like planets, to determine whether life also exists elsewhere in the Universe.”


Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *