Mezinárodnímu týmu pod vedením Petra Kabátha z Astronomického ústavu AV ČR se podařilo nalézt stopy atomárního sodíku u plynných exoplanet WASP-76b a WASP-127b. Objev, publikovaný v americkém časopise The Astronomical Journal, posouvá astronomii od pouhého objevování exoplanet k jejich popisu.
Hlavním autorem článku „High-resolution transmission spectroscopy of four hot inflated gas giant exoplanets“, vycházejícího ze spektroskopických archivních dat z přístroje HARPS Evropské jižní observatoře (ESO), je magisterský student fyziky na Masarykově univerzitě v Brně Jiří Žák. Ten zároveň pracuje ve skupině exoplanet na observatoři Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově.
„Obecně lze prvky obsažené v atmosféře exoplanety detekovat pomocí spektroskopických pozorování, a to srovnáním spekter během probíhajícího zákrytu hvězdy planetou, chvíli před ním a po něm,“ říká Jiří Žák. „Protože atmosféra exoplanety zanechá ve spektru jen velmi nepatrný otisk, je zachycení takovéto stopy extrémně složité a je zapotřebí velkých dalekohledů s přesnými spektrografy, důmyslných metod a pečlivé práce,“ doplňuje Žák.
Hledání sodíku
Exoplanet neboli planet obíhajících kolem vzdálených hvězd v současnosti známe asi čtyři tisíce, ale přítomnost atmosféry je zatím potvrzena jen u hrstky z nich. Sodík byl českým týmem detekován u jedné planety typu horký jupiter – WASP-76b a jedné planety typu horký neptun – WASP-127b (viz obrázek znázorňující spektroskopická data). U dalších dvou exoplanet, KELT-11b a WASP-166b, se sodík najít nepodařilo. To může buď znamenat, že sodík v atmosféře planety chybí, nebo ukazovat na přítomnost mraků nebo prachových částic, které nepropouštějí žádnou informaci o složení spodních vrstev atmosféry. U planety WASP-76b byl sodík ve stejných datech detekován i týmem švýcarských vědců, ovšem jinou metodou. To přispívá k věrohodnosti zjištěných výsledků.
Jedinečnost tohoto objevu spočívá v tom, že naše chápání posouvá od pouhého objevování exoplanet k jejich popisování. „Nyní se dostáváme do stavu, kdy začínáme poznávat složení atmosfér exoplanet a brzy budeme schopni popisovat fyzikální procesy, které v exoplanetárních atmosférách probíhají. A to je fascinující, když stále ještě přesně nechápeme veškeré procesy probíhající v atmosféře Země,“ dodává vedoucí skupiny exoplanet Stelárního oddělení Astronomického ústavu AV ČR Petr Kabáth.
Planety, jejichž „rok“ trvá pouze několik málo dní a které mají zároveň plynné atmosféry podobně jako Jupiter, avšak s vyšší teplotou, se nazývají horké jupitery. Tento typ planet má atmosféry složené převážně z vodíku a hélia, ale někdy se v nich vyskytují také stopy jiných prvků jako například draslíku, vápníku a atomárního sodíku, který se dá pozorovat na vlnových délkách viditelného světla 588,9950 a 589,5924 nm. Světlo těchto vlnových délek známe z běžného života jako oranžovou záři sodíkových výbojek, které se dříve používaly pro veřejné osvětlení. (31.7.2019)
Obr.: Na výzkumu exoplanet se podílí i Perkův dvoumetrový dalekohled v ondřejovské observatoři, který je největším dalekohledem v České republice
