Úvodní strana  >  Články  >  Exoplanety  >  Astronomové objevili exotickou vodní planetu

Astronomové objevili exotickou vodní planetu

Exoplaneta GJ1214b při přechodu před mateřskou hvězdou
Exoplaneta GJ1214b při přechodu před mateřskou hvězdou
Pozorování pomocí Hubblova kosmického dalekohledu HST (NASA) vedla k objevu nové třídy planet. Jedná se o vodní planetu obklopenou hustou atmosférou, která obsahuje velké množství páry. Je menší než Uran, avšak větší než Země.

V současné době dělíme objevené exoplanety především na tzv. "super-Země" a "horké Jupitery". Do první kategorie patří kamenné planety nevelké hmotnosti (2 až 10 hmotností Země), které se svými vlastnostmi podobají Zemi. Druhou kategorii představují plynní obři obíhající kolem mateřské hvězdy v malé vzdálenosti, čímž jsou jejich atmosféry a kapalné nitro zahřívány na teploty kolem tisíce stupňů.

Zachory K. Berta, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), uskutečnil se svými spolupracovníky pozorování exoplanety GJ 1214b. "GJ 1214b je pravděpodobně odlišná od všech planet, které doposud známe," říká Zachory Berta. "Skládá se z malého pevného jádra, které je obklopeno gigantickým vodním oceánem."

Pozemní pozorování v rámci projektu MEarth Project, jehož vedoucím je David Charbonneau (CfA), vedla k objevu planety GJ 1214b v roce 2009. Tato super-Země je přibližně 2,67krát větší než Země, její hmotnost je přibližně 7krát větší než hmotnost naší planety. Obíhá kolem červeného trpaslíka jednou za 38 hodin ve vzdálenosti 2,1 miliónu km. Její povrch je zahříván na odhadovanou teplotu kolem 230 °C.

Vědecký pracovník CfA Jacob Bean informoval v roce 2010, že se mu s týmem spolupracovníků podařilo určit složení atmosféry exoplanety GJ 1214b. Bylo shledáno za pravděpodobné, že její hlavní složkou je voda. Avšak jejich pozorování se také dala vysvětlit přítomností husté mlhy v atmosféře obklopující planetu GJ 1214b.

Zachory Berta se svými spolupracovníky využil kameru WFC3 (Wide Field Camera 3) na palubě Hubblova kosmického dalekohledu k pozorování exoplanety GJ 1214b v okamžiku, kdy procházela před kotoučkem mateřské hvězdy (jedná se o tzv. tranzit). Během tohoto úkazu je světlo hvězdy "filtrováno" při průchodu atmosférou planety, což poskytuje klíč k určení přítomných plynů.

Porovnání velikostí Země, GJ1214b a Neptunu
Porovnání velikostí Země, GJ1214b a Neptunu
"HST jsme využili ke zjištění barvy infračerveného záření při západu slunce na této planetě," vysvětluje Zachory Berta. Při tranzitu paprsky světla hvězdy pronikají skrz atmosféru planety, část z nich se sráží s molekulami v atmosféře planety. Ve spektru hvězdy se to projeví výskytem nových spektrálních čar signalizujících přítomnost různých atomů v atmosféře planety.

Bylo pořízeno spektrum exoplanety GJ 1214b, které bylo jednotvárné v širokém rozsahu vlnových délek (neboli barev). Na základě dat z HST je zřejmé, že planeta je především obklopena hustou atmosférou tvořenou vodní párou s přítomností malého množství hélia a vodíku.

Protože hmotnost a rozměry planety jsou známy, astronomové mohli vypočítat i její hustotu, která v tomto případě dosahuje 2 g/cm3. Pro porovnání: hustota vody je 1 g/cm3, zatímco průměrná hustota naší planety dosahuje 5,5 g/cm3. Z uvedeného vyplývá, že na planetě GJ 1214b musí být mnohem více vody a mnohem méně horniny než na Zemi.

Na základě těchto skutečností je zřejmé, že vnitřní stavba exoplanety GJ 1214b bude zcela odlišná než struktura Země.

"Vysoká teplota a vysoký tlak budou vytvářet exotické materiály, jako je "horký led" a "supratekutá voda", což jsou naprosto cizí látky vymykající se naší každodenní pozemské zkušenosti," dodává Zachory Berta.

Teoretikové předpokládají, že planeta GJ 1214b se zformovala ve větší vzdálenosti od mateřské hvězdy, kde se vodní led vyskytoval v hojné míře, načež začala migrovat do vnitřních částí planetární soustavy. Během tohoto procesu prošla skrz tzv. obyvatelnou zónu v okolí hvězdy, kde na jejím povrchu byla teplota podobná jako na Zemi. Jak dlouho v této oblasti prodlévala, není známo.

Exoplaneta GJ 1214b se nachází v souhvězdí Hadonoše a obíhá kolem hvězdy, která je od Země vzdálená 40 světelných roků. Proto je vhodným kandidátem na první pozorování pomocí nového připravovaného kosmického dalekohledu JWST (James Webb Space Telescope).

Doposud bylo objeveno několik dalších podezřelých planet, které se svými parametry podobají exoplanetě GJ 1214b. Je docela možné, že se jedná o velmi rozšířený typ planet ve vesmíru.

Zdroj: hubblesite.org
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí




O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.



20. vesmírný týden 2022

20. vesmírný týden 2022

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 16. 5. do 22. 5. 2022. Měsíc bude v úplňku a nastává zatmění, u nás viditelné nízko nad obzorem jako částečné. Přehlídku planet viditelných okem nabízí ranní obloha. Nejjasnější Venuše se úhlově vrací ke Slunci. Lépe je vidět Jupiter a nejvýše jsou ráno Mars a Saturn. Skvrny na povrchu Slunce jsou stále k vidění a aktivita hvězdy je zvýšená. Astronomové publikovali záběr černé díry v centru naší Galaxie. InSight zaznamenala na Marsu dosud nejsilnější otřes. Po dvou startech Falconu 9 v minulém týdnu očekáváme tento týden třetí. ULA plánuje otestovat svoji kosmickou loď Starliner. Vynikající český astronom Ivan Šolc by se letos dožil 95 let.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Carina a sopka

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2022 získal snímek „Carina a sopka“, jehož autorem je Lukáš Veselý Mlhovina Carina, sopečný ostrov La Palma i samotný kráter vulkánu Cumbre Vieja, to vše se vešlo vítězi dubnového kola soutěže Česká astrofotografie měsíce do jednoho fotografického

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Setkání planetek.

Setkání planetek. Rozměry obrázku jsou 30 x 15 obloukových minut, sever je nahoře, východ vlevo. Planetka (7335) 1989 JA je řazena do typu Apollo a prochází nejblíže Zemi mezi roky 1916 až 2194. V době fotografování byla od Země vzdálena 0.072 au a jasnost měla 13.2 magnitudy. O deset dní později bude o magnitudu jasnější a více než dvakrát blíže, ale na jižní obloze. V roce 1989 ji objevila E. Helinová na Mt. Palomaru. Planetka (15903) Rolandflorrie byla podstatně slabší, asi 17.3 magnitudy a nacházela se ve vzdálenosti 1.385 au od Země. V roce 1997 ji objevil amatérský astronom trpící v dětství Aspergerovým syndromem T. Handley v Burlingtonu (New Jersey) a dal jí jména svých rodičů.

Další informace »