Przejdź do treści

Wykryto obecność stratosfery na planecie pozasłonecznej

Astronomowie użyli Kosmicznego Teleskopu Hubble’a do zbadania atmosfery planety WASP-33b. Wyniki wskazują na obecność w niej stratosfery.

Stratosfera jest warstwą, która zawiera cząsteczki absorbujące promieniowanie ultrafioletowe i widzialne. Stanowi pewnego rodzaju ekran ochronny dla powierzchni planety. Do tej pory jednak naukowcy mieli wątpliwości czy stratosfery występują w atmosferach bardzo gorących planet pozasłonecznych. Przypadek WASP-33b pokazuje, że tak.

„Niektóre z tych planet są tak gorące w swoich górnych warstwach atmosfer, że zachowanie gazu można porównać do wrzenia wody (oczywiście przy znacznie wyższych temperaturach). W takich temperaturach nie spodziewamy się raczej wykryć w atmosferze cząsteczek prowadzących do wytworzenia wielowarstwowej struktury” powiedział Avi Mandel pracujący w NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland (USA).

Na Ziemi mamy następującą sytuację: najniższą warstwą atmosfery jest troposfera. To w niej przebywamy i to w niej występuje większość chmur. Troposfera charakteryzuje się tym, że w raz ze wzrostem wysokości spada temperatura. Ale nad troposferą znajduje się stratosfera, w której jest zupełnie inaczej. Tutaj z kolei ze wzrostem wysokości rośnie też temperatura (następuje inwersja temperatury). Na Ziemi przyczyną tego procesu jest występowanie w stratosferze warstwy ozonowej, która absorbuje większość promieniowania ultrafioletowego pochodzącego od Słońca.

Sytuacja wygląda podobnie w przypadku innych planet Układu Słonecznego, na przykład Jowisza i Saturna. Różnica polega na tym, że rolę ozonu pełnią węglowodory. Niestety zarówno ozon, jak i węglowodory, nie przetrwają bardzo wysokich temperatur, jakie panują w atmosferach wielu z planet pozasłonecznych. Do tej pory część naukowców poddawała więc w wątpliwość występowanie w nich stratosfer.

Jednak wyniki najnowszych obserwacji za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a wskazują na istnienie stratosfery w atmosferze planety WASP-33b. Wykryto w niej inwersję temperatury, czyli cechę charakterystyczną dla stratosfery. Pomiary wskazują, że na wyższych warstwach atmosfera planety ma około 3000 stopni Celsjusza, a w niższych tylko połowę tej wartości. Rolę cząsteczek ozonu pełni w tym przypadku tlenek tytanu (swoją drogą obserwacje były pierwszym wykryciem tlenku tytanu w widmie planety WASP-33b).

Rezultaty badań opublikowano w artykule, który ukazał się 12 czerwca 2015 r. w czasopiśmie naukowym „Astrophysical Journal”.

Więcej informacji:

Źródło: NASA


Na ilustracji:
Schemat temperatur w atmosferze planety WASP-33b w przypadku obecności stratosfery (po prawej) oraz w wariancie z brakiem stratosfery (po lewej). Źródło: NASA/Goddard.