Zvětšit obrázek

Súhvezdie Veľkej medvedice a lokalizácia binárneho hviezdneho systému HD 80606 a HD 80607, vzdialeného od Zeme asi 190 svetelných rokov.

Asi 190 svetelných rokov ďaleko (necelých 1,8 x 10¹⁵ km), v oblasti súhvezdia Veľkej medvedice obiehajú okolo spoločného ťažiska dve Slnku podobné hviezdy s nepoetickým označením HD 80606 a HD 80607.

Zvětšit obrázek

Dvojhviezda HD 80607 a HD 80606 (Sloan Digital Sky Survey) Snímka: WikiSky

Navzájom sú vzdialené 180 miliárd kilometrov, teda asi 1200 krát ďalej, než je vzdialená Zem od Slnka. Bol by to taký „tuctový“ binárny hviezdny systém, keby v roku 2001 astronómovia neobjavili na obežnej dráhe okolo hviezdy HD 80606  exoplanétu – HD 80606b. Nie je to žiadny planetárny krpec – jej hmotnosť dosahuje takmer štvornásobok hmotnosti Jupiteru, najväčšej planéty v Slnečnej sústave. Výnimočná je však niečím iným  - má najexcentrickejšiu dráhu zo všetkých doposiaľ objavených planét. Jej výrazne predĺžená eliptická dráha sa tvarom podobá skôr dráhe napríklad Halleyho kométy. Počas obežnej doby, ktorá trvá 111,4 pozemského dňa, sa ocitá vo vzdialenosti 126 miliónov kilometrov, ale aj vo vzdialenosti len 4,5 milióna kilometrov od svojej materskej hviezdy. Pre porovnanie: priemerná vzdialenosť Slnko – Zem je asi 150 miliónov kilometrov, pričom rozdiel medzi najmenšou a najväčšou hodnotou tejto vzdialenosti je necelých 5 miliónov kilometrov. U exoplanéty  HD 80606b je to viac ako 120 miliónov km, pričom sa až 828 násobne mení množstvo žiarenia, dopadajúce z materskej hviezdy na jej povrch. Následok je zrejmý – obrovské teplotné rozdiely.   

Vedci z troch amerických prestížnych vedeckých pracovísk (University of California, NASA/Goddard Space Flight Center a Carnegie Institute vo Washingtone) uverejnili v poslednom januárovom čísle časopisu Nature článok s najnovšími údajmi o exoplanéte HD 80606b. Ešte v novembri 2007 na ňu astronómovia namierili Spitzerov vesmírny teleskop a získali údaje z asi 30tich hodín pozorovaní v infračervenej oblasti spektra práve v dobe, keď sa na obežnej dráhe pohybovala v oblasti periastra – najbližšieho bodu k jej materskej hviezde. Rovina obehu tejto exoplanéty sa voči Zemi premieta tak, že astronómovia mohli – naozaj vďaka šťastnej, vopred netušenej náhode – sledovať jej krátky prechod poza materskú hviezdu. Porovnanie nameranej radiácie pred, počas a po tomto, takzvanom sekundárnom zatmení (keď jasnejšia hviezda prechádza popred menej jasnejšie teleso), umožnilo presnejšie stanoviť množstvo a zmeny jej tepelného žiarenia. Ako sa planéta smerom k hviezde rýchlo približovala, teplota povrchu vzrástla počas šiestich hodín z hodnoty 800 kelvinov (527 °C) na 1 500 kelvinov (1 227 °C).  Keď sa potom od hviezdneho zdroja žiarenia opäť vzďaľovala, chladla rovnako rapídne.

Počítačové simulácie predpokladajú, že pri týchto extrémnych dynamických zmenách vzniká šoková vlna, ktorá sa obrovskou rýchlosťou rúti po povrchu planéty a spôsobuje búrlivé víchrice najmä v oblasti pólov.

Zvětšit obrázek

Exoplanéta HD 80606b obieha svoju materskú hviezdu HD 80606 po eliptickej dráhe s veľkou excentricitou. Každých 111,4 nášho dňa sa k hviezde približuje na vzdialenosť necelých 5 miliónov km, aby sa potom od nej vzdialila o viac ako 120 miliónov km.  Kredit : Extrasolar Visions

Presnejšiu predstavu o “počasí” na exoplanéte HD 80606b by však mali poskytnúť až ďalšie pozorovania v rôznych spektrálnych vlnových dĺžkach a komplexnejšie modely. Tie by mali zahŕňať podrobnejšie analýzy cirkulácie atmosférických más nad jej povrchom. Z pohľadu zo Zeme by o niekoľko dní, 14 februára na Valentína, mala exoplanéta prechádzať popred svoju materskú hviezdu. Je to výzva pre mnohých astronómov získať ďalšie informácie o tomto vzdialenom svete, ktorý pravidelne podlieha naozaj prudkým klimatickým zmenám. No ani potom nepoľaví záujem o sledovanie planéty HD 80606b. Hoci tekuté hélium, ktoré slúži ako chladiace médium pre pozorovania v dlhších vlnových dĺžkach infračerveného svetla, vystačí Spitzerovmu vesmírnemu teleskopu už len na niekoľko mesiacov, vedci svoju prácu neukončia, ale plánujú pokračovať v pozorovaniach tejto exoplanéty na vyšších frekvenciách IR.

Zvětšit obrázek

Prvé počítačové simulácie exoplanéty HD 80606b, ktoré znázorňujú zmeny teploty a prúdenie v atmosfére počas 4. až 9. dňa po prechode periastronu – k materskej hviezde najbližšieho bodu na obežnej dráhe. Rotačná doba planéty je asi 34 hodín, obežná doba 111,4 pozemského dňa. Kredit: D. Kasen, J. Langton a G. Laughlin (UCSC).

VIDEO:  Počítačová animacia teplotných zmien na povrchu planéty a prúdenia v atmosfére počas jej priblíženia sa k materskej hviezde

Spitzerov vesmírny teleskop - Spitzer Space Telescope – satelit, ktorý od konca augusta 2003 zo svojej heliocentrickej obežnej dráhy mapuje oblohu v širokom rozsahu infračerveného spektra s vlnovou dĺžkou od 3 po 180 mikrometrov, s cieľom získať údaje o vzniku, vývoji a zložení planét, planétok, hviezd, galaxií a o vývoji celého vesmíru.  Aby sa zamedzilo interferencii meraného tepelného žiarenia (najmä s najdlhšou vlnovou dĺžkou) s tepelným šumom samotného teleskopu, sú prístroje chladené tekutým héliom na teplotu 5 až 15 K (−268 až −258 °C).  Zásoba hélia by sa mala v máji tohto roku vyčerpať, ale tepelná konštrukcia teleskopu a jeho vzdialenosť od vesmírnych tepelných zdrojov, najmä Slnka a Zeme, umožňuje pokračovať v pozorovaní vesmíru na kratších vlnových dĺžkach infračerveného žiarenia pri teplote len 30 K (−243 °C) bez kryogénneho chladenia. Tak sa pôvodne 5,5 ročná misia teleskopu predĺži pravdepodobne až do roku 2014, pokiaľ bude možný dostatočne kvalitný prenos informácií. 

Zdoje:
Stránky Spitzer Space Telescope
Nature news
Universe Today
Spektrumdirekt