Tornádová exoplaneta
Astronomové pozorovali intenzivní zahřívání vzdálené planety po průletu kolem své hvězdy. Vědci tím o atmosféře exoplanety získali důležité údaje a dokázali vytvořit počítačové modely exoplanety. Po přiblížení vznikají v atmosféře exoplanety větry několikrát přesahující rychlost větru v tornádech na Zemi.
Exoplanety jsou příliš daleko od nás, příliš málo svítí a jejich světlo zaniká v záři jejich mateřských hvězd. Proto se, až na pár výjimek, nedaří vyfotografovat exoplanety přímo. Exoplanety tedy nejsou vidět, natož pak, aby měli astronomové nějaké podrobnější fotografie či mapy jejich povrchu.
Sledování žhavé planety
Barevné obrázky exoplanet, které můžeme vidět na internetu nebo v časopisech, tedy nejsou fotografiemi, ale obrázky namalovanými umělci a grafiky na základě konzultací s vědci. Astronomům z University of California, Santa Cruz, se teď podařilo udělat důležitý krok navíc. V počítači simulovali vzhled exoplanety na základě skutečných naměřených dat z dalekohledu. Využili k tomu infračervená pozorování Spitzerova kosmického dalekohledu. Ten sledoval exoplanetu HD 80606b během několika hodin a zaznamenal, jak je exoplaneta zahřívána při přibližování ke své hvězdě. Její atmosféra byla ohřáta z 500 na 1200 stupňů.
Planeta HD 80606b byla objevena v roce 2001. Má hmotnost více než třikrát větší než náš Jupiter (největší planeta Sluneční soustavy) a rok na ní trvá 112 dní. Planeta obíhá kolem hvězdy podobné Slunci. Má skoro stejnou teplotu i hmotnost a je od nás vzdálena asi 200 světelných let.
Těsně u hvězdy
Co je na exoplanetě velice zajímavé, je její oběžná dráha. Ta je totiž velmi výrazně protáhlá. V největší vzdálenosti je od hvězdy tak daleko, že by se u nás dostala až mezi Venuši a Zemi. Naopak k nejtěsnějšímu přiblížení dochází ve vzdálenosti třicetkrát menší, více než desetkrát blíže, než obíhá náš Merkur kolem Slunce. Tento těsný průlet proběhne vždy velmi rychle, prakticky během jediného dne.
V místě nejbližšího přiblížení se planeta rozpálí. Dopadá na ni totiž více než osmsetkrát více záření než v největší vzdálenosti. Být na planetě by znamenalo sledovat, jak se hvězda na obloze přibližuje sále rychleji a rychleji a při tom stále více hřeje.
Schovává se za hvězdou
Velmi důležitou a pro astronomy podstatnou skutečností je, že planeta obíhá hvězdu pod takovým úhlem, že se nám při pohledu od Země za hvězdu schovává. Vědci netušili, že se jim planeta schová právě při nejtěsnějším přiblížení, ale když k tomu došlo, tak toho náležitě využili.
Využití situace těsně před tím, než se exoplaneta dostane za svou hvězdu, je velmi výhodné. V tom okamžiku je k nám exoplaneta natočena polokoulí osvětlenou zářením hvězdy. My nedokážeme přímo odlišit, co je světlo exoplanety a co je světlo hvězdy, obě tělesa vidíme najednou. V praxi se to dělá tak, že se pořídí spektrum záření před zákrytem a po něm a vzájemně se odečtou. A to co zbude, to je záření exoplanety. To dokáží jen mimořádně citlivé přístroje a je to obrovský pokrok, ke kterému došlo až v roce 2005. Ze spektra záření exoplanety se dá určit neobyčejné množství vlastností, například z čeho je složena, jaká je její teplota, tlak nebo hustota. A dokonce se dá určit, jakým způsobem se přenáší energie z části planety přivrácené ke hvězdě na odvrácenou.
větry proudící atmosférou (mov, 5 MB)
Totéž video ve verzi spustitelné na internetové stránce.
Vítr překoná i pozemská tornáda
Jak jsme už zmínili, v případě exoplanety HD 80606b je její atmosféra během zákrytu silně zahřívána. To samozřejmě v atmosféře vyvolává odezvu. Počítačová simulace vědců ukázala, že teplo pohlcují horní vrstvy atmosféry a vznikají obrovské bouře a tlakové vlny. Planeta je zažívá každých 112 dní, tedy při každém přiblížení.
Vědci přirovnávají situaci k tomu, jako by na polokouli planety přivrácené ke hvězdě, došlo k výbuchu. Zahřívaná a tedy prudce se rozpínající atmosféra vytváří silné větry o rychlosti až 5 kilometrů za sekundu. To je pro přirovnání asi šestkrát více než je rychlost větru v těch nejsilnějších tornádech na Zemi. Rozbouřená atmosféra se doslova hrne do části chladné, tedy odvrácené od hvězdy.
Věrné obrázky a pozorovací kampaň
Vědci dokázali na základě svých simulací vytvořit realistické snímky exoplanety. Ty věrně zobrazují barvu atmosféry i intenzitu záření a dokáží ukázat, jak se od atmosféry planety odráží záření hvězdy. Na zveřejněné animaci změn v atmosféře při průletu kolem hvězdy, je modru barvou znázorněno odražené světlo hvězdy a tmavě červenou barvou vlastní záření atmosféry. Podle vědců jsou tyto barvy a snímky exoplanety velmi realistické.
Exoplaneta HD 80606b se dostane před svou hvězdu 14. února a astronomové se na tuto událost chystají. Vyhlašují celosvětovou pozorovací kampaň pro profesionální i amatérské astronomy. Zúčastní se také čeští astronomové ze Sekce proměnných hvězd a exoplanet České astronomické společnosti.
