Először mérték meg két idegen bolygó sugárzását a földfelszínről

Első alkalommal sikerült a Föld felszínéről két exobolygó sugárzását egy speciális technikával megörökíteni. A módszer a jövőben a légköri paraméterek pontos megbecslésére is lehetőséget adhat a távoli planétáknál. 

Amint arról korábbi cikkünkben beszámoltunk, a közelmúltban végre közvetlenül is sikerült megfigyelni négy exobolygót (Naprendszeren kívüli bolygót). Ezúttal két kutatócsoport egymástól függetlenül - a 4,1 méteres William Herschel, valamint a 3,6 méteres kanadai-francia hawaii-teleszkóppal (ezek földi telepítésű műszerek) - mutatta ki egy-egy Naprendszeren kívüli planéta hősugárzását egy új technikával.

Közülük a forró Jupiter-típusú TrES-3b jelű égitest igen közel kering csillagához. Míg a Naprendszerben a Merkúrnak 88 nap szükséges egy keringés elvégzéséhez, addig ennek az exobolygónak ugyanehhez 31 óra elegendő. A Földről nézve annyira közel mutatkozik a napjához, hogy sugárzásukat eddig nem sikerült szétválasztani.

A William Herschel-teleszkóppal végzett megfigyelés során a 2 mikronos hullámhosszon két alkalommal vizsgálták a rendszert: amikor a bolygó a csillag mellett mutatkozott, és amikor a Földről nézve eltűnt mögötte.

A két megfigyelés összehasonlításával sikerült az exobolygó hősugárzását elkülöníteni a csillagétól. A fenti megfigyelés az eddigi legpontosabb ilyen észlelés, amelyet a Föld felszínéről hajtottak végre. Korábban hasonlót a világűrből sikerült csak elvégezni.

A megfigyelés során meghatározták az exobolygó jellemző légköri hőmérsékletét, amely 2000 K körülinek adódott. A központi csillag sugárzása és a bolygónak a csillagtól mért távolsága alapján megbecsülték, mennyi energiát kap a planéta a napjától. Ezt a légköri modellekkel egyeztetve először nyertek információt az atmoszféra függőleges hőmérsékleti eloszlásáról.

A TrES-3b és a Merkúr pályájának összehasonlítása

Ezek alapján a TrES-3b légkörében egy úgynevezett inverziós réteg van jelen, ahol hőmérsékleti minimum található - tehát alatta és felette is melegebb az atmoszféra. Hasonló a Földön a troposzféra tetején jellemző, amely bolygónkon megakadályozza a felszíni H₂O elszökését a világűr felé. A TrES-3b esetében ennyire pontos ismereteink még nincsenek, de ez a megfigyelés az első lépést jelentheti az exobolygók meteorológiájának részletes, földelszíni tanulmányozásához. A további megfigyelésekkel a légkör néhány komponense, kémiai összetétele is azonosítható lesz.

A csillag és az exobolygó együttes fényességének változása, amikor a planéta a Földről nézve csillaga mögé jut

A fenti bejelentéssel egyidőben egy független kutatócsoport is hasonló észlelésről számolt be. Utóbbi keretében az OGLE-TR-56b jelű exobolygót örökítették meg, szintén az infravörös tartományban, az 1 mikronos hullámhosszon. Ez is csillagához közel mozog, és 29 óra alatt végez egy keringést.

A fenti két megfigyelés jól mutatja, hogy egy-egy exobolygó jellemzőinek megállapításában nem csak a következő generációs űrteleszkópok, hanem az aprólékos földi megfigyelések is segíthetnek.

Videó a Fomalhaut exobolygójáról (NASA)