Astronomi pogledali „kroz“ oblake udaljene 700 svetlosnih godina: „Bilo je to ogromno iznenađenje!“

Peščani oblaci formiraju se svakog jutra, ali se razilaze do sumraka na planeti WASP-94A b, dobro proučenom gasnom džinu u sazvežđu udaljenom skoro 700 svetlosnih godina od Zemlje.

Istraživanje, koje koristi podatke sa Svemirskog teleskopa Džejms Veb, jedno je od prvih koje je detektovalo cikluse oblaka na egzoplaneti tipa „vreli Jupiter“. Izolacijom oblaka, istraživači mogu preciznije da izmere atmosferu planete i pruže jednu od najjasnijih slika njenog sastava do sada – što predstavlja značajan napredak u planetarnoj nauci, piše EurekAlert!

Preporučujemo

- Posmatram egzoplanete već 20 godina, a opšta oblačnost nam je stalno bila trn u oku. Već dugo znamo da su oblaci sveprisutni na planetama tipa vreli Jupiter, što je frustrirajuće jer je to kao da pokušavate da posmatrate planetu kroz zamagljen prozor - rekao je koautor i glavni istraživač programa Dejvid Sing, istaknuti profesor nauka o Zemlji i planetama na Univerzitetu Džons Hopkins. - Ne samo da smo uspeli da raščistimo taj pogled, već konačno možemo da preciziramo od čega su oblaci sačinjeni i kako se kondenzuju i isparavaju dok se kreću oko planete.”

Rezultati su objavljeni u žurnalu Science.

Da bi proučili WASP-94A b u sazvežđu Mikroskop, Sing i njegov tim istraživača prikupili su podatke dok je planeta prolazila direktno ispred svoje zvezde. Koristeći moćni svemirski teleskop istraživači su uspeli da obave odvojena merenja prednje ivice planete WASP-94A b, dok je počinjala da prelazi ispred zvezde, i zadnje ivice, dok je planeta završavala svoj tranzit. Na prednjoj ivici, vazduh struji sa noćne strane planete ka dnevnoj, što je praktično čini jutarnjom stranom. Na zadnjoj ivici, vazduh struji sa dnevne na noćnu stranu, što predstavlja veče.

Posmatranja su otkrila da jutra i večeri na WASP-94A b imaju ekstremno različite vremenske obrasce: jutra su prepuna oblaka sačinjenih od magnezijum-silikata, uobičajenog minerala koji se nalazi u stenama, dok večeri imaju vedro nebo.

Istraživači smatraju da bi mogla da se dešavaju jedna od dve stvari. Snažni vetrovi bi mogli da podignu oblake visoko na hladnijoj strani planete, a zatim da ih obruše nadole na toplijoj dnevnoj strani, uvlačeći oblake duboko u unutrašnjost planete i efektivno ih skrivajući od pogleda pre zalaska sunca. Alternativno, fenomen bi mogao biti sličan jutarnjoj magli koja se podiže na Zemlji, ali u ekstremnim razmerama. Oblaci bi se formirali u mraku noćne strane planete, a kako uplovljavaju u užarenu vrelinu od preko 1.000 stepeni na dnevnoj strani, hemikalije koje čine oblake proključaju i oblaci jednostavno ispare.

- To je bilo ogromno iznenađenje. Ljudi su očekivali određene razlike, kao što je to da je ujutru hladnije nego uveče, što je prirodno i što doživljavamo ovde na Zemlji - rekao je Sing. - Ali ono što smo videli bila je prava dihotomija između vremena na dvema stranama planete i ogromne razlike u oblačnosti, a to menja našu celokupnu sliku o ovoj planeti.

Pošto su večeri bez oblaka, istraživači su mogli da se fokusiraju konkretno na zadnju ivicu kako bi videli kako izgleda atmosfera planete, nešto što teleskop Habl nije mogao da pruži.

- Sa teleskopom Habl, kada smo radili ovu vrstu posmatranja, dobijali smo prosečan prikaz cele planete sa podacima o oblacima i atmosferi koji su bili zbijeni i nerazlučivi - rekao je prvi autor Sagnik Mukerdži, postdoktorand na Državnom univerzitetu Arizone, koji je u vreme istraživanja bio student na univerzitetima Džons Hopkins i UC Santa Kruz. - Ovaj pristup sa Vebom nam omogućava da lokalizujemo naša posmatranja, što nam je pomoglo da uočimo ciklus oblaka.

Kada su istraživači pogledali u vedro večernje nebo, otkrili su da WASP-94A b mnogo više liči na Jupiter nego što su mislili. Ranije, kada su podaci o oblacima bili usrednjeni, rezultati su sugerisali da je planeta sačinjena od stotine puta više kiseonika i ugljenika nego Jupiter, a to je bio nalaz koji je zbunjivao istraživače jer se nije mogao objasniti teorijom formiranja planeta. Međutim, novi podaci pokazuju da WASP-94A b ima samo pet puta veću količinu kiseonika i ugljenika od Jupitera.

Planete tipa vreli Jupiter orbitiraju mnogo bliže svojim zvezdama, bliže nego Merkur Suncu, i zato su mnogo toplije i izložene jačem zračenju. Zbog svojih ekstremnih okruženja, ove planete takođe služe kao odlične laboratorije za proučavanje hemije i fizike dinamike oblaka.

Koristeći WASP-94A b kao referentnu tačku, tim je ispitao još osam drugih vrelih gasnih džinova i otkrio isti karakterističan ciklus oblaka na još dva sveta: WASP-39 b i WASP-17 b. Sledeći korak za Singa i njegov tim biće korišćenje podataka iz novog velikog programa za proučavanje ciklusa oblaka na širokom spektru egzoplaneta, uključujući i jedan ekscentrični gasni džin u nastanjivoj zoni.

(Telegraf Nauka/EurekAlert!)