Schemat temperatur w atmosferze planety WASP-33b w przypadku obecności stratosfery (po prawej) oraz w wariancie z brakiem stratosfery (po lewej). Źródło: NASA/Goddard. Za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a astronomowie wykryli obecność stratosfery – jednej z warstw atmosferycznych znanych z ziemskiej atmosfery. O wynikach badań planety WASP-33b poinformowała w komunikacie NASA.
Istnienie stratosfery pozwala na wysnucie wniosków odnośnie warunków panujących na planecie. Ta warstwa atmosferyczna zawiera cząsteczki, które absorbują promieniowanie ultrafioletowe i widzialne, czyli działają jak swego rodzaju ekran ochronny dla powierzchni planety. Do tej pory naukowcy mieli wątpliwości, czy stratosfery występują w atmosferach dużych, bardzo gorących planet, takich jak WASP-33b.
„Niektóre z tych planet są tak gorące w górnych warstwach swoich atmosfer, że zachowanie gazu można porównać do wrzenia wody (przy czym temperatury są znacznie wyższe niż przy gotowaniu wody). W takich temperaturach nie spodziewamy się raczej znaleźć w atmosferze cząsteczek prowadzących do wytworzenia wielowarstwowej struktury” - tłumaczy Avi Mandel, naukowiec z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland (USA).
W przypadku ziemskiej atmosfery najniższą warstwą jest troposfera. To tutaj występuje większość chmur, a temperatura spada wraz z wysokością. Nad troposferą znajduje się stratosfera. W jej przypadku mamy odwrotną sytuację: wraz ze wzrostem wysokości rośnie też temperatura. Na Ziemi dzieje się tak dlatego, że warstwa ozonowa w stratosferze absorbuje większość promieniowania ultrafioletowego pochodzącego od Słońca.
Podobna inwersja temperatury występuje w stratosferach innych planet w Układzie Słonecznym, np. na Jowiszu lub Saturnie. W ich przypadku rolę ozonu spełniają inne cząsteczki - węglowodory. Jednak ani ozon, ani węglowodory nie są w stanie przetrwać w bardzo wysokich temperaturach panujących w atmosferach wielu planet pozasłonecznych. Stąd wątpliwości co do istnienia w ich przypadkach stratosfer.
Naukowcom korzystającym z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a udało się wykryć inwersję temperatury w atmosferze planety WASP-33b. Planeta ta jest czterokrotnie masywniejsza niż Jowisz. Jako odpowiednik ozonu naukowcy wskazali w tym przypadku tlenek tytanu (a przy okazji zaprezentowali pierwszy dowód obserwacyjne występowania tych cząsteczek w atmosferze WASP-33b).
Badacze zmierzyli w widmach emisję od wody i porównali ją z emisją gazu z głębszych warstw atmosfery. Okazało się, że emisja od wody pochodziła z warstwy o temperaturze około 3000 stopni Celsjusza, natomiast emisja od gazu w niższych warstwach wskazuje na temperaturę o połowę niższą.
Wyniki badań zostały opisane w artykule, który ukazał się 12 czerwca br. w czasopiśmie naukowym
„Astrophysical Journal”.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
Przeczytaj więcej: 
