Eksoplanetu medības ir parādījušas daudzus aizraujošus gadījumu pētījumus. Piemēram, apsekojumos atklājās daudz “karsto Jupiteru”, gāzes gigantu, kuru izmērs ir līdzīgs Jupiteram, bet kuru orbīta atrodas ļoti tuvu viņu saulei. Šis konkrētais eksoplanetu tips ir izraisījis astronomu interesi galvenokārt tāpēc, ka viņu eksistence izaicina parasto domāšanu par to, kur zvaigžņu sistēmā var pastāvēt gāzes giganti.
Tāpēc starptautiska komanda, kuru vadīja Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO) pētnieki, izmantoja ļoti lielu teleskopu (VLT), lai labāk apskatītu WASP-19b, karsto Jupiteru, kas atrodas 815 gaismas gadu attālumā no Zemes. Šo novērojumu laikā viņi pamanīja, ka planētas atmosfērā ir titāna oksīda pēdas, padarot šo pirmo reizi, kad šis savienojums ir atklāts gāzes giganta atmosfērā.
Pētījums, kas apraksta viņu atradumus ar nosaukumu “Titāna oksīda noteikšana karstā Jupitera atmosfērā”, nesen parādījās zinātnes žurnālā Daba.Elyar Sedaghati - nesen Berlīnes Tehniskās universitātes absolventa un līdzstrādnieka - Eiropas Dienvidu observatorijas vadībā - komanda gada laikā izmantoja datus, ko VLT masīvs savācis WASP-19b izpētei.
Tāpat kā visiem karstajiem Jupiters, arī WASP-19b ir aptuveni tāda pati masa kā Jupiteram, un tā riņķo ļoti tuvu saulei. Faktiski tā orbitālais periods ir tik īss - tikai 19 stundas -, ka tiek lēsts, ka temperatūra atmosfērā sasniegs pat 2273 K (2000 ° C; 3632 ° F). Tas ir vairāk nekā četras reizes karstāk nekā Venera, kur temperatūra ir pietiekami karsta, lai izkausētu svinu! Faktiski WASP-19b temperatūra ir pietiekami karsta, lai izkausētu silikātu minerālus un platīnu!
Pētījums balstījās uz FOcal reduktoru / zemas dispersijas Spectrograph 2 (FORS2) instrumentu uz VLT - daudzrežīmu optisko instrumentu, kas spēj veikt attēlveidošanu, spektroskopiju un polarizētas gaismas (polarimetrijas) izpēti. Izmantojot FORS2, komanda, kas novēroja planētu, ejot tās zvaigznes priekšā (pazīstama arī kā tranzīts), atklāja vērtīgus spektrus no atmosfēras.
Rūpīgi izanalizējusi gaismu, kas izplūda cauri tās miglainajiem mākoņiem, komanda bija pārsteigta, atrodot nelielus daudzumus titāna oksīda (kā arī nātrija un ūdens). Kā Elyar Sedaghati, kurš 2 gadus pavadīja studenta statusā ar ESO, lai strādātu pie šī projekta, ES atklātajā paziņojumā presei sacīja par šo atklājumu:
“Šādu molekulu noteikšana tomēr nav vienkāršs varoņdarbs. Mums ir nepieciešami ne tikai ārkārtas kvalitātes dati, bet arī sarežģīta analīze. Lai izdarītu secinājumus, mēs izmantojām algoritmu, kas pēta daudzus miljonus spektru, kas aptver plašu ķīmisko sastāvu, temperatūru un mākoņu vai miglainas īpašības.”
Titāna oksīds ir ļoti reti sastopams savienojums, kas, kā zināms, pastāv vēsu zvaigžņu atmosfērā. Nelielos daudzumos tas darbojas kā siltuma absorbētājs, un tāpēc, iespējams, daļēji ir atbildīgs par WASP-19b, kas piedzīvo tik augstu temperatūru. Pietiekami lielos daudzumos tas var novērst karstuma iekļūšanu atmosfērā vai izkļūšanu no tās, izraisot tā saucamo termisko apgriezienu.
Tā ir parādība, kad atmosfēras augšējā temperatūra ir augstāka un zemāka. Uz Zemes ozons spēlē līdzīgu lomu, izraisot stratosfēras apgrieztu temperatūru. Bet gāzes gigantu gadījumā tas ir pretējs tam, kas parasti notiek. Kamēr Jupitera, Saturna, Urāna un Neptūna augšējā atmosfērā ir aukstāka temperatūra, spiediena palielināšanās dēļ temperatūra ir daudz karstāka tuvāk serdei.
Komanda uzskata, ka šī savienojuma klātbūtne var būtiski ietekmēt atmosfēras temperatūru, struktūru un cirkulāciju. Turklāt fakts, ka komanda spēja noteikt šo savienojumu (pirmais eksoplanētu pētniekiem), norāda uz to, kā eksoplanetu pētījumos tiek sasniegts jauns detalizācijas līmenis. Visticamāk, tas viss nopietni ietekmēs turpmākos eksoplanētu atmosfēras pētījumus.
Pētījums arī nebūtu bijis iespējams, ja tas nebūtu paredzēts FORS2 instrumentam, kas pēdējos gados tika pievienots VLT masīvam. Kā komentēja instrumentu zinātnieks Henri Boffins, kurš vadīja atjaunošanas projektu:
“Šis svarīgais atklājums ir FORS2 instrumenta atjaunošanas rezultāts, kas tika veikts tieši šim nolūkam. Kopš tā laika FORS2 ir kļuvis par labāko instrumentu šāda veida pētījumu veikšanai.”
Raugoties nākotnē, ir skaidrs, ka metālu oksīdu un citu līdzīgu vielu noteikšana eksoplanetu atmosfērā ļaus arī radīt labākus atmosfēras modeļus. Ar tiem rokās astronomi varēs veikt daudz detalizētākus un precīzākus eksoplanetu atmosfēras pētījumus, kas viņiem ļaus ar lielāku pārliecību noteikt, vai kāds no tiem ir apdzīvojams.
Tātad, kamēr šai jaunākajai planētai nav iespēju atbalstīt dzīvību - jums būtu labāk, ja jūs atradīsit ledus gabaliņus Gobi tuksnesī! - tā atklāšana nākotnē varētu palīdzēt norādīt ceļu uz apdzīvojamām eksoplanetām. Uz soli tuvāk tādas pasaules atrašanai, kas varētu atbalstīt dzīvību, vai, iespējams, nenotveramajai Zemei 2.0!
