W atmosferze gorącego Saturna wykryto parę wodną.
Nowe badania zidentyfikowały parę wodną w atmosferze HD 149026 b, gorącej Saturn-tak jak egzoplaneta znajduje się około 250 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Herkulesa. Ten gorący gazowy olbrzym, podobny rozmiarem do Saturna, krąży wokół swojej gwiazdy macierzystej w niezwykle bliskiej odległości.
Krąży wokół bogatej w metale, rozwiniętej gwiazdy HD 149026, prawie 10 razy bliżej niż orbita Merkurego wokół Słońca, co daje rok trwający tylko około 2,9 dnia. Ta bliskość powoduje, że temperatury takich gorących gazowych gigantów przekraczają 1500 kelwinów. W szczególności HD 149026 b ma temperaturę równowagi około 1700 kelwinów, wystarczająco wysoką, aby stopić nawet najmocniejszą stal.
Spektroskopia transmisyjna i detekcja atmosferyczna
Aby wykryć sygnatury atmosferyczne planety, zespół zastosował technikę zwaną spektroskopią transmisyjną. Kiedy planeta przechodzi lub przechodzi przed swoją gwiazdą macierzystą w stosunku do obserwatora na Ziemi, część światła gwiazdy przechodzi przez atmosferę planety.
To światło gwiazd jest absorbowane przez różne gazy w atmosferze, tworząc planetarne widmo absorpcyjne, które jest odciśnięte w widmie gwiazd. Oddzielając widmo gwiazd od widma planet, na przykład odejmując widmo obserwowane poza tranzytem (gdzie nie ma absorpcji atmosferycznej z planety), można zidentyfikować sygnatury atmosferyczne planety.
Wyzwania w obserwacji atmosfer egzoplanetarnych
Jednym z głównych wyzwań w obserwacji atmosfer egzoplanetarnych jest niezwykle wysoki kontrast pomiędzy jasną gwiazdą a słabą planetą. To sprawia, że sygnatury atmosferyczne planety są trudne do wykrycia, często ukryte pod gwiazdą foton hałas.
Siła sygnatur planet byłaby większa, gdybyśmy obserwowali planety o wyższych temperaturach (co skutkuje bardziej rozbudowanymi atmosferami i łatwiejszą detekcją), bliższymi odległościami od gwiazd macierzystych (co ułatwia oddzielenie widm gwiazd i planet) lub kombinacją z obu. Gorące gazowe giganty posiadają obie te właściwości, co czyni je idealnymi celami do obserwacji w ramach spektroskopii transmisyjnej, chociaż ich sygnatury atmosferyczne nadal są trudne do wykrycia.
Odniesienie: „Dowody na obecność pary wodnej w atmosferze bogatego w metal gorącego Saturna za pomocą spektroskopii transmisyjnej o wysokiej rozdzielczości”, Sayyed A. Rafi, Stevanus K. Nugroho, Motohide Tamura, Lisa Nortmann i Alejandro Sánchez-López, 5 sierpnia 2024 r., Dziennik astronomiczny.
DOI: 10.3847/1538-3881/ad5be9
