Mezinárodnímu týmu vedenému Petrem Kabáthem z Astronomického ústavu Akademie věd se podařilo objevit stopy sodíku u dvou exoplanet (planet obíhajících kolem jiných hvězd, než je Slunce). Pro světovou vědu se jedná o průlomové pozorování, protože dosud svedla exoplanety převážně objevovat, a nyní kráčí i k jejich popisu.
V současné době zná lidstvo okolo čtyř tisíc exoplanet obíhajících kolem vzdálených hvězd, pouze u hrstky z nich ale světová věda svedla potvrdit přítomnost atmosféry. Vyžaduje to totiž vysokou kvalitu spektroskopických měření a použití sofistikovaných metod jak během měření, tak při analýze výsledků.
Úspěch při sledovní atmosferických stop nyní hlásí tým astronomů složený z vědců z Astronomického ústavu Akademie věd v Ondřejově, Masarykovy univerzity v Brně a astronomům z ESO.
U dvou planet typu „horký Jupiter“ (WASP-76b) a „horký Neptun“ (WASP-127b) našli sodík, jak je vidět na obrázku znázorňujícím skutečná spektroskopoická data. U planety WASP-76b navíc sodík ve stejných datech detekoval i tým švýcarských vědců, ovšem jinou metodou, což přispívá k věrohodnosti tuzemských výsledků.
U dalších dvou exoplanet, KELT-11b a WASP-166b, se sodík najít nepodařilo. To může znamenat přítomnost malých částic v atmosférách těchto planet, které nepropouští žádnou informaci o složení spodních vrstev atmosféry.
Exoplanety, jejichž „rok“ trvá pouze několik málo dní a které mají zároveň plynné atmosféry podobně jako Jupiter ze Sluneční soustavy (ovšem vyšší teplotu), se nazývají horcí Jupiteři.
Atmosféry těchto planet tvoří převážně vodík a hélium, ale někdy se v nich vyskytují také stopy jiných prvků: draslík, vápník a atomární sodík, který se dá pozorovat na vlnových délkách viditelného světla 588 9950 a 589 5924 nm. Z běžného života je světlo těchto vlnových délek známé třeba jako oranžová záře sodíkových výbojek, které se dříve používaly pro veřejné osvětlení.
„Obecně lze prvky obsažené v atmosféře exoplanety detekovat pomocí spektroskopických pozorování, a to srovnáním spekter během probíhajícího zákrytu hvězdy planetou, chvíli před ním a po něm,“ říká hlavní autor studie Jiří Žák.
Jedinečnost objevu
„Protože atmosféra exoplanety zanechá ve spektru jen velmi nepatrný otisk, je zachycení takovéto stopy extrémně složité a je zapotřebí velkých dalekohledů s přesnými spektrografy, důmyslných metod a pečlivé práce,“ doplňuje Žák.
Objev učiněný týmem s českou účastí je jedinečný, protože lidské chápání posouvá od pouhého objevování exoplanet k jejich popisu. „Začínáme poznávat složení atmosfér exoplanet a brzy budeme schopni popisovat fyzikální procesy, které v exoplanetárních atmosférách probíhají. A to je fascinující, když stále ještě přesně nechápeme veškeré procesy probíhající v atmosféře Země,“ uzavírá vedoucí skupiny exoplanet Stelárního oddělení Astronomického ústavu AV ČR Petr Kabáth.
