Medžioklė egzoplanetoms parodė daug patrauklių pavyzdžių. Pavyzdžiui, atlikus tyrimus paaiškėjo, kad daug „karštųjų Jupiterių“ yra dujų milžinai, kurių dydis yra panašus į Jupiterį, bet jie skrieja labai arti saulės. Šis konkretus egzoplanetos tipas sudomino astronomus daugiausia todėl, kad jų egzistavimas kelia iššūkį tradiciniam mąstymui apie tai, kur žvaigždžių sistemoje gali egzistuoti dujų milžinai.
Todėl tarptautinė komanda, vadovaujama Europos pietų observatorijos (ESO) tyrėjų, pasinaudojo labai dideliu teleskopu (VLT), kad geriau pažvelgtų į WASP-19b - karštą Jupiterį, esantį 815 šviesos metų nuo Žemės. Atlikdami šiuos stebėjimus, jie pastebėjo, kad planetos atmosferoje yra titano oksido pėdsakų, todėl pirmą kartą šis junginys buvo aptiktas dujų milžino atmosferoje.
Neseniai mokslo žurnale pasirodė tyrimas, kuriame aprašytos jų išvados, pavadintos „Titano oksido aptikimas karšto Jupiterio atmosferoje“. Gamta.Elyaro Sedaghati - neseniai Berlyno technikos universiteto absolvento ir Europos pietų observatorijos bendradarbio - vadovaujama komanda WASP-19b tyrimui panaudojo duomenis, kuriuos per metus surinko VLT.
Kaip ir visi karšti Jupiteriai, WASP-19b masė yra tokia pati kaip Jupiterio ir ji skrieja labai arti saulės. Tiesą sakant, jo orbitalinis periodas yra toks trumpas - vos 19 valandų -, kad manoma, kad jo atmosferoje temperatūra sieks 2273 K (2000 ° C; 3632 ° F). Tai daugiau nei keturis kartus karščiau nei Venera, kur temperatūra yra pakankamai karšta, kad ištirptų švinas! Tiesą sakant, WASP-19b temperatūra yra pakankamai karšta, kad ištirptų silikatiniai mineralai ir platina!
Tyrimas rėmėsi „FOcal Reducer / low dispersion Spectrograph 2“ (FORS2) prietaisu VLT - daugiarežme optiniu prietaisu, galinčiu atlikti vaizdą, spektroskopiją ir poliarizuotos šviesos (polarimetrijos) tyrimą. Naudodama FORS2, komanda, stebinti planetą einant priešais jos žvaigždę (dar žinomą kaip tranzitą), atskleidė vertingus spektrus iš atmosferos.
Atidžiai išanalizavusi pro miglotus debesis sklindančią šviesą, komanda nustebino radusi titano oksido (taip pat natrio ir vandens) pėdsakų. Kaip Elyar Sedaghati, kuris praleido 2 metus kaip ESO studentas, dirbdamas prie šio projekto, apie šį atradimą pasakojo ES pranešime spaudai:
“Aptikti tokias molekules nėra paprastas žygdarbis. Mums reikia ne tik išskirtinės kokybės duomenų, bet ir atlikti sudėtingą analizę. Norėdami padaryti savo išvadas, mes panaudojome algoritmą, kuris tyrinėja daugybę milijonų spektrų, apimančių įvairias chemines kompozicijas, temperatūras ir debesies ar miglos savybes.”
Titano oksidas yra labai retas junginys, kuris egzistuoja vėsių žvaigždžių atmosferoje. Mažais kiekiais jis veikia kaip šilumos sugertis, todėl greičiausiai iš dalies atsakingas už WASP-19b tokios aukštos temperatūros veikimą. Esant pakankamai dideliam kiekiui, jis gali neleisti šilumai patekti į atmosferą ar iš jos išlįsti, sukeldamas vadinamąją šiluminę inversiją.
Tai reiškinys, kai viršutinėje atmosferoje temperatūra yra aukštesnė, o žemyn - žemiau. Žemėje ozonas vaidina panašų vaidmenį, sukeldamas stratosferos temperatūrų pasikeitimą. Tačiau dujų milžinams tai yra atvirkščiai, nei dažniausiai atsitinka. Jupiterio, Saturno, Urano ir Neptūno viršutinėje atmosferoje yra šaltesnė temperatūra, todėl dėl padidėjusio slėgio temperatūra yra daug karštesnė arčiau šerdies.
Komanda mano, kad šio junginio buvimas gali turėti esminės įtakos atmosferos temperatūrai, struktūrai ir cirkuliacijai. Be to, faktas, kad komanda sugebėjo aptikti šį junginį (pirmasis egzoplanetų tyrinėtojams), rodo, kaip egzoplanetos tyrimais pasiekiamas naujas detalumo lygis. Tikėtina, kad visa tai turės didelę įtaką būsimiems egzoplanetų atmosferos tyrimams.
Tyrimas taip pat nebūtų buvęs įmanomas, jei tai nebūtų FORS2 instrumentas, kuris pastaraisiais metais buvo papildytas VLT rinkiniu. Kaip komentavo atnaujinimo projektui vadovavęs instrumentų mokslininkas Henri Boffinas:
“Šis svarbus atradimas yra FORS2 priemonės atnaujinimo, atlikto būtent šiam tikslui, rezultatas. Nuo to laiko FORS2 tapo geriausiu įrankiu, atliekančiu tokio tipo tyrimus nuo pat žemės paviršiaus.”
Žvelgiant į ateitį akivaizdu, kad metalų oksidų ir kitų panašių medžiagų aptikimas egzoplanetos atmosferoje taip pat leis sukurti geresnius atmosferos modelius. Turėdami tai rankoje, astronomai galės atlikti daug išsamesnius ir tikslesnius egzoplanetų atmosferos tyrimus, kurie leis jiems aiškiau įvertinti, ar kuri nors iš jų yra tinkama gyventi.
Taigi, nors ši naujausia planeta neturi šansų palaikyti gyvybės, jums bus geriau, jei surasite ledo gabalus Gobi dykumoje! - jo atradimas ateityje galėtų padėti parodyti kelią į tinkamas egzoplanetas. Žingsnis arčiau pasaulio, kuris galėtų palaikyti gyvybę, arba galbūt to nemandagaus Žemės 2.0!
