Ekstremalna pogoda na egzoplanetach wypatrzona przez Teleskop Hubble'a

Gorące jowisze to kategoria planet pozasłonecznych, które są podobne do wielkich gazowych planet z Układu Słonecznego, takich jak Jowisz, ale krążące bardzo blisko swoich gwiazd. Niedawno przedstawiono wyniki badań dwóch gorących jowiszów z ekstremalną pogodą, nawet jak na obiekty z tej kategorii.

7 kwietnia w "Nature" opublikowano wyniki obserwacji planety WASP-178b, która znajduje się 1300 lat świetlnych od nas. Jedna strona tej planety jest stale zwrócona do swojej gwiazdy. Oznacza to, że na przejściu pomiędzy stroną dzienną i nocną wieją potężne huragany, przekraczające trzy tysiące kilometrów na godzinę.

Po dziennej stronie planety w atmosferze nie ma chmur i występuje w niej gazowy tlenek krzemu.

Z kolei po stronie nocnej tlenek krzemu może ochładzać się wystarczająco, aby przejść do formy stałej i padać w formie skalnego deszczu. Jednak nawet w strefach świtu lub zmierzchu planeta jest wystarczająco gorąca, aby skały wyparowały.

Druga z publikacji przedstawionych przez NASA ukazała się 24 stycznia w "Astrophysical Journal Letters". Dotyczy gorącego Jowisza o nazwie KELT-20b, odległego o 400 lat świetlnych od Układu Słonecznego. W tym przypadku promieniowanie ultrafioletowe od gwiazdy wytwarza warstwę termiczną w atmosferze, podobną do ziemskiej stratosfery.

"Dotąd nie wiedzieliśmy, jak gwiazda macierzysta wpływa bezpośrednio na atmosferę planety. Było mnóstwo hipotez, ale teraz mamy pierwsze dane obserwacyjne" wskazał Guangwei Fu z University of Maryland w College Park (USA), pierwszy autor publikacji.

Na Ziemi ozon w atmosferze absorbuje promieniowanie ultrafioletowe, co podnosi temperaturę w warstwie na wysokości od 11 do 50 km. W przypadku egzoplanety KELT-20b promieniowanie ultrafioletowe gwiazdy rozgrzewa metale w atmosferze, powodując bardzo silną warstwę inwersji termicznej.

Dowody na to wynikają z wykrycia wody w obserwacjach w bliskiej podczerwieni wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a oraz detekcji tlenku węgla przez Kosmiczny Teleskop Spitzera. Promieniują one przez gorącą, przezroczystą, wyższą część atmosfery, wytworzoną przez warstwę inwersji temperatury. Sygnatury te są inne niż w atmosferach gorących jowiszów krążących wokół chłodniejszych gwiazd, takich jak Słońce.

"To dowód na to, że planety nie żyją w izolacji, ale wpływają na nie gwiazdy macierzyste" - powiedział Fu.