James Webb odhalil vzácnou obří planetu: Má velikost Saturnu a překvapivě pozemské teploty

Vědci pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) objevili vzácnou obří planetu TOI-199b, která je přibližně stejně velká jako Saturn, má atmosféru bohatou na metan a překvapivě mírné teploty podobné těm na Zemi.

Vědci pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) objevili vzácnou obří planetu TOI-199b, která je přibližně stejně velká jako Saturn, má atmosféru bohatou na metan a překvapivě mírné teploty podobné těm na Zemi. Tento svět, nacházející se více než 330 světelných let od Země, je jedním z prvních známých „temperátních“ plynných obrů, jejichž atmosféra byla takto detailně prozkoumána.

Objev je výjimečný, protože obří planety se obvykle nacházejí v teplotních extrémech. V naší sluneční soustavě jsou Jupiter a Saturn extrémně chladné, protože obíhají daleko od Slunce. Mnoho objevených exoplanet jsou takzvané „horké Jupitery“, které krouží velmi blízko svých hvězd a dosahují teplot tisíců stupňů. TOI-199b se nachází někde mezi těmito extrémy, což z ní činí vzácný exemplář.

Zjištění by mohla vědcům pomoci vylepšit modely formování a vývoje planet a jejich atmosfér. Výzkumníci také uvádějí, že tato práce může v budoucnu poskytnout nový pohled na atmosféru Země. Renyu Hu, profesor astronomie a astrofyziky na Penn State a vedoucí výzkumného týmu, zdůrazňuje, že studium exoplanet umožňuje zkoumat mnoho různých typů planet, které v naší sluneční soustavě nevidíme, a tím lépe porozumět vývoji planetárních systémů.

Obří planeta s překvapivě mírnými teplotami

Planeta TOI-199b obíhá kolem hvězdy vzdálené více než 330 světelných let od Země a jeden oběh dokončí přibližně každých 100 dní. Její teplota se odhaduje na přibližně 175 stupňů Fahrenheita (asi 79 stupňů Celsia). I když je to stále velmi horké podle běžných měřítek, je to výrazně chladnější než většina dosud studovaných obřích exoplanet. Pro srovnání, teploty uvnitř zaparkovaných aut na přímém slunci mohou na Zemi snadno dosáhnout podobných hodnot. To činí TOI-199b mnohem mírnější než horké Jupitery a zároveň výrazně teplejší než zmrzlí plynní obři v naší sluneční soustavě, kde teploty klesají stovky stupňů pod nulu.

Jak JWST studoval atmosféru planety

K prozkoumání atmosféry TOI-199b použili vědci metodu zvanou transmisní spektroskopie. Tato technika umožňuje astronomům studovat světlo hvězdy, které prochází atmosférou planety, když planeta přechází před svou hvězdou z pohledu teleskopu. JWST rozděluje světlo hvězdy na různé vlnové délky, podobně jako hranol rozkládá bílé světlo na duhu.

Aaron Bello-Arufe, postdoktorand z JPL a první autor článku, vysvětluje, že když planeta prochází před svou hvězdou, část světla hvězdy projde atmosférou planety, kde interaguje s prvky a molekulami v atmosféře. Specifické prvky absorbují specifické vlnové délky světla, čímž vytvářejí „otisky prstů“ ve spektru světla detekovaného JWST, které odrážejí složení atmosféry. Vědci nejprve shromáždili přibližně 20 hodin nepřetržitých pozorování, aby stanovili základní měření světla hvězdy. Samotný tranzit planety trval asi sedm hodin, což je výrazně déle než tranzity typicky pozorované u horkých Jupiterů, které mohou trvat hodinu nebo méně. Následně porovnali světelné spektrum zaznamenané během tranzitu se základními měřeními. Rozdíly odhalily, které vlnové délky byly absorbovány atmosférou planety, což týmu umožnilo identifikovat přítomné plyny.