Transiting exoplanet

Tutkijat ovat ensimmäisen kerran löytäneet vakuuttavasti vesihöyryä aurinkokuntamme ulkopuolella sijaitsevan planeetan ilmakehästä.

Tämän kaasujättiläisen kulku emotähden yli tutkittiin infrapuna-analyysillä, mikä tuotti tutkimuksessa läpimurron.

Giovanna Tinetti, Pariisin astrofysikaalisessa instituutissa työskentelevä ESAn rahoittama tutkija ja hänen kollegansa eri puolilla maailmaa käyttivät analysoinnissa NASAn Spitzer-avaruusteleskoopin tietoja. He tutkivat HD 189733b -planeettaa, joka kiertää on 63 valovuoden päässä Ketun tähdistössä sijaitsevaa tähteä.

Planeetta löydettiin vuonna 2005, kun se himmensi emotähtensä valon noin kolmella prosentilla kulkiessaan sen editse. Tinetin työryhmä tutki Spitzerin avulla tähteä, joka on hiukan meidän Aurinkoamme heikompi. He näkivät sen valon himmenevän infrapunavalon kahdella alueella (3,6 ja 5,8 mikrometriä).

Jos planeetta olisi ollut kivisydäminen kiinteä, vailla ilmakehää oleva kappale, molemmat infrapuna-alueet sekä kolmas (8 mikrometriä), Harvardin yliopiston tutkijaryhmän äskettäin mittaama, olisivat käyttäytyneet samalla tavalla.

Kun planeetan ohut ulkoilmakehä kulki tähden pinnan ohi, tähdestä imeytynyt valo antoi kuitenkin erilaisen, selvästi eroavan tuloksen. Ilmakehä imi vähemmän infrapunasäteilyä 3,6 mikrometrissä kuin kahdessa muussa aallonpituudessa. “Vesi on ainoa molekyyli, joka voi selittää tämän ilmiön”, sanoo Tinetti.

Vesihöyryn esiintyminen ei välttämättä merkitse sitä, että planeetta olisi sopiva ehdokas etsittäessä elämää ylläpitäviä planeettoja. “Tämä on kaukana asuttavasta maailmasta”, hän lisää.

Toisin kuin Maan kaltainen kallioplaneetta, HD 189733b on suuri; massaltaan se on noin 1,15 kertaa Jupiterin kokoinen. Planeetta sijaitsee vain 4,5 miljoonan kilometrin päässä tähdestään, jonka se kiertää 2,2 päivässä. Vertailun vuoksi voidaan mainita, että Maa on 150 miljoonan kilometrin päässä Auringosta, ja jopa Merkurius, sisimmäinen planeetta, on 70 miljoonan kilometrin päässä Auringosta.

Transiting exoplanet, in the infrared

Astronomit luokittelevat tällaisen planeetan "kuumaksi jupiteriksi". Näillä planeetoilla on yleensä laaja ilmakehä, koska lähellä olevan tähden kuumuus antaa niille energiaa laajenemiseen. HD 189733b ei ole poikkeus - sen halkaisija on 1,25 kertaa suurempi kuin Jupiterilla.

HD 189733b -planeetan ilmakehän lämpötila on hiukan yli 700 °C (noin 1000 Kelviniä), mikä viittaa siihen, että ilmakehässä oleva huomattava määrä vesihöyryä ei voi tiivistyä satavaksi vedeksi tai muodostaa pilviä. Lämpötilan pitäisi olla noin viisi kertaa alhaisempi, jotta vesihöyrystä muodostuisi pilviä tai sadetta.

Tämä ei kuitenkaan merkitse, että ilmakehä olisi rauhallinen. Planeetta on niin tiukasti emotähtensä painovoiman vaikutuksessa, että sen toinen puoli on koko ajan kohti tähteä, joka kuumentaa vain tätä puolta. Tämä aiheuttaa mahdollisesti rajuja tuulia, jotka puhaltavat päiväpuolelta yöpuolelle. “Näistä planeetoista on vielä tuhansia asioita opittavana”, sanoo Tinetti.

Vaikka planeetta on kaasujättiläinen eikä se ole todennäköinen ehdokas elämää ylläpitävien planeettojen etsinnässä, tulokset lisäävät toiveita veden löytymisestä kallioplaneetoilta. Tähtitieteilijät toivovat tekevänsä tällaisen löydön lähitulevaisuudessa.