WASP-127b a extrémní nadzvukové větry naměřené na exoplanetě mimo naši Sluneční soustavu

Tornáda, cyklóny a hurikány způsobují na Zemi spoušť, ale vědci nyní objevili planetární větry zcela jiného rozsahu, daleko mimo Sluneční soustavu. Od svého objevu v roce 2016 zkoumají astronomové počasí na plynném obrovi WASP-127b, který se nachází více než 500 světelných let od Země. Planeta je o něco větší než Jupiter, ale má jen zlomek jeho hmotnosti, takže je "nafouklá". Mezinárodní tým astronomů nyní učinil nečekaný objev: na planetě zuří nadzvukové větry.

"Část atmosféry této planety se k nám pohybuje vysokou rychlostí, zatímco jiná část se od nás stejnou rychlostí vzdaluje," říká Lisa Nortmann, výzkumnice z univerzity v německém Göttingenu a hlavní autorka studie. "Tento signál nám ukazuje, že kolem rovníku planety proudí velmi rychlý nadzvukový vítr."

Při rychlosti 9 km za sekundu (což je téměř neuvěřitelných 33 000 km/h) se tryskový vítr pohybuje téměř šestinásobnou rychlostí, než jakou rotuje planeta [1]. "To je něco, co jsme dosud neviděli," říká Nortmann. Jedná se o nejrychlejší vítr, jaký byl kdy naměřen v tryskovém proudu, který obtéká planetu. Pro srovnání, nejrychlejší vítr, který byl kdy ve Sluneční soustavě naměřen, byl zjištěn na Neptunu, jenž dul rychlostí "pouhých" 0,5 km za sekundu (1 800 km/h).

Skupina, jejíž výzkum byl nedávno publikován v časopise Astronomy & Astrophysics, zmapovala počasí a složení planety WASP-127b pomocí přístroje CRIRES+ na dalekohledu VLT ESO. Měřením toho, jak světlo hostitelské hvězdy prochází horními vrstvami atmosféry planety, se jim podařilo určit její složení. Jejich výsledky potvrdily přítomnost vodní páry a molekul oxidu uhelnatého v atmosféře planety.

Když však výzkumníci sledovali rychlost pohybu tohoto materiálu v atmosféře, pozorovali - ke svému překvapení - dvojitý vrchol, který naznačuje, že jedna strana atmosféry se pohybuje velkou rychlostí směrem k nám a druhá od nás. Vědci dospěli k závěru, že tento nečekaný výsledek by vysvětlovaly silné proudové větry kolem rovníku.

Při dalším sestavování mapy počasí výzkumníci také zjistili, že póly jsou chladnější než zbytek planety. Existuje také mírný teplotní rozdíl mezi ranní a večerní stranou WASP-127b. "To ukazuje, že planeta má komplexní charakter počasí stejně jako Země a další planety naší soustavy," dodává Fei Yan, spoluautor studie a profesor na Čínské vědecko-technické univerzitě.

Výzkum exoplanet se rychle rozvíjí. Ještě před několika lety mohli astronomové měřit pouze hmotnost a poloměr planet mimo Sluneční soustavu. Dnes již dalekohledy, jako je VLT ESO, umožňují vědcům mapovat počasí na těchto vzdálených světech a analyzovat jejich atmosféry. "Pochopení dynamiky těchto exoplanet nám pomáhá zkoumat mechanismy, jako je redistribuce tepla a chemické procesy, což zlepšuje naše chápání vzniku planet a potenciálně vrhá světlo na vznik naší vlastní Sluneční soustavy," říká David Cont z Mnichovské univerzity v Německu a spoluautor článku.

Zajímavé je, že v současné době mohou podobné studie provádět pouze pozemní observatoře, protože přístroje, které jsou v současnosti na vesmírných teleskopech, nemají potřebnou přesnost měření rychlostí. Delkohled ELT (Extremely Large Telescope) ESO, který se momentálně staví v blízkosti VLT v Chile, a jeho přístroj ANDES umožní vědcům proniknout ještě hlouběji do vývoje počasí na vzdálených planetách. "To znamená, že pravděpodobně budeme moci rozlišit ještě jemnější detaily vzorců větru a rozšířit tento výzkum na menší, kamenné planety," uzavírá Nortmann.

Poznámky

[1] Skupina sice přímo nezměřila rychlost rotace planety, ale předpokládá, že WASP-127b je slapově vázaná. To znamená, že planetě trvá stejně dlouho, než se otočí kolem své osy, jako obíhá kolem své hvězdy. Když vědci vědí, jak je planeta velká a jak dlouho jí trvá oběh kolem hvězdy, mohou odvodit, jak rychle rotuje.

Další informace

Tento výzkum byl publikován v článku "CRIRES+ transmission spectroscopy of WASP-127b. Detection of resolved signatures of a supersonic equatorial jet and cool poles in a hot planet", který nedávno výšel v časopise Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202450438).

Skupinu tvoří L. Nortmann (Institut für Astrophysik und Geophysik, Georg-August-Universität, Göttingen, Germany [IAG]), F. Lesjak (IAG), F. Yan (Department of Astronomy, University of Science and Technology of China, Hefei, China), D. Cont (Universitäts-Sternwarte, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Germany; Exzellenzcluster Origins, Garching, Germany), S. Czesla (Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Germany [TLS]), A. Lavail (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse, France), A. D. Rains (Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Sweden [Uppsala University]), E. Nagel (IAG), L. Boldt-Christmas (Uppsala University), A. Hatzes (TLS), A. Reiners (IAG), N. Piskunov (Uppsala University), O. Kochukhov (Uppsala University), U.Heiter (Uppsala University), D. Shulyak (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Glorieta de la Astronomía, Spain), M. Rengel (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Göttingen, Germany), a U. Seemann (European Southern Observatory, Garching, Germany).

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ku prospěchu všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření fascinace astronomií. Podporujeme mezinárodní spolupráci v astronomii. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji tvoří 16 členských států - Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie - a dvojice strategických partnerů - Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálie. Ústředí ESO, návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází v blízkosti Mnichova v Německu, zatímco chilská poušť Atacama, úžasné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři observatoře: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na hoře Paranal jsou to dalekohled VLT (Very Large Telescope) a interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer), stejně jako dva přehlídkové teleskopy - VISTA pracující v infračervené oblasti a VST (VLT Survey Telescope) pro viditelné světlo. Na Observatoři Paranal bude ESO také hostit a provozovat pole teleskopů CTAS (Cherenkov Telescope Array South) pro detekci Čerenkovova záření v atmosféře - největší a nejcitlivější observatoř gama záření na světě. Společně s mezinárodními partnery provozuje ESO teleskopy pro milimetrovou a submilimetrovou oblast APEX a ALMA pracující na planině Chajnantor. Na hoře Cerro Armazones poblíž Paranalu stavíme nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled, Extremly Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane "největším okem lidstva hledícím do vesmíru". Z našich kanceláří v Santiagu řídíme naši činnost v Chile a spolupráci s místními partnery a veřejností.

Odkazy

• Vědecký článek
• Fotografie VLT
• Zjistěte víc o ELT na speciálních stránkách a v press kitu
• Nejtemnější a nejčistší obloha na světě ohrožena průmyslovým megaprojektem

Kontakty

Lisa Nortmann
University of Göttingen
Göttingen, Germany
Mobil: +49 1515 1195435
Email: lisa.nortmann@uni-goettingen.de

David Cont
Ludwig Maximilian University of Munich
Munich, Germany
Tel.: +49 89 218 09 297
Email: david.cont@lmu.de

Fei Yan
University of Science and Technology of China
Hefei, China
Tel.: +86 551 63601861
Email: yanfei@ustc.edu.cn

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org
Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Líbil se vám tento článek?

Podpořte tento web, třeba peněžitým darem, který bude využit k dalšímu technickému rozvoji stránek. Učinit tak můžete bankovním převodem na účet

2502526845 / 2010

Podpořit nás můžete i dalšími způsoby, třeba objednávku některé z knih, turistických průvodců. K rychlému provedení platby můžete využít i přiložený QR kód obsahující údaje k platbě v přednastavené částce 80 Kč. Výši částky si nakonec ale určete sami.