O echipa de astronomi, folosind instrumentele telescopului spatial Hubble, a reusit sa determine culoarea reala a unei exoplanete aflate la 63 de ani-lumina de Pamant. Rezultatul este remarcabil: planeta HD 189733b este de un albastru intens, asemanator vizual cu Pamantul, insa asemanarile se opresc aici.
Potrivit unui comunicat emis de NASA, aceasta descoperire ofera noi perspective asupra compozitiei atmosferice a exoplanetelor si a mecanismelor fizice care le modeleaza aspectul.
Culoarea unei exoplanete, masurata direct de Hubble
HD 189733b este una dintre cele mai apropiate si bine studiate exoplanete de tip „hot Jupiter” – adica un gigant gazos cu o orbita extrem de apropiata de steaua sa. Acest lucru o face vizibila din punct de vedere astronomic in timpul tranzitului prin fata stelei pe care o orbiteaza. Observatiile realizate cu Spectrograful de Imagistica al Telescopului Spatial Hubble au permis cercetatorilor sa masoare modificarile de culoare ale luminii reflectate de planeta in momentul in care aceasta trece in spatele stelei.
Frederic Pont, membru al echipei de cercetare de la Universitatea din Exeter, Marea Britanie, a explicat intr-un raport NASA ca in timpul ocultarii, lumina reflectata a scazut vizibil in spectrul albastru, dar nu si in cel verde sau rosu. Aceasta diferenta indica faptul ca planeta absoarbe mai putina lumina albastra si reflecta mai multa, ceea ce ii confera acea nuanta intensa, unica in afara sistemului nostru solar.
De ce este HD 189733b albastra? Cauzele sunt complet diferite de cele ale Pamantului
Culoarea albastra a planetei nu provine din existenta unui ocean sau din reflectarea cerului, ca in cazul Pamantului, ci din compozitia atmosferica specifica. Atmosfera acestei exoplanete este bogata in particule de silicat, iar in conditiile de temperatura extrema — aproape 2.000 de grade Fahrenheit (peste 1.000 °C) — aceste silicate pot condensa sub forma de picaturi minuscule de sticla.
Aceste particule de sticla din atmosfera superioara difuzeaza lumina albastra mai eficient decat lumina rosie, un fenomen similar cu cel care face cerul Pamantului sa para albastru, dar cu o compozitie chimica si o dinamica atmosferica radical diferite. Atmosfera este, de asemenea, extrem de turbulenta si ar putea genera ploi de sticla, care sunt proiectate lateral de vanturi cu viteze estimate la peste 7.000 km/h.
Aceasta combinatie intre temperatura, compozitie chimica si vanturi intense ofera HD 189733b nu doar o culoare spectaculoasa, ci si o climatologie exotica, complet diferita de ceea ce exista in sistemul nostru solar.
O planeta inchisa gravitational: o fata mereu in lumina, cealalta mereu in intuneric
Planeta HD 189733b se afla la o distanta de doar 2,9 milioane de mile (aproximativ 4,6 milioane de kilometri) de steaua sa, clasificata ca o stea de tip galben-portocaliu. Aceasta apropiere extrema face ca planeta sa fie gravitational blocata, ceea ce inseamna ca o singura emisfera este expusa permanent la lumina, in timp ce cealalta ramane intr-un intuneric constant.
Aceasta configuratie creeaza un contrast termic accentuat intre cele doua parti ale planetei. Masuratori anterioare realizate in 2007 de telescopul Spitzer al NASA, in domeniul infrarosu, au aratat o diferenta de temperatura de aproximativ 500 de grade Fahrenheit intre zi si noapte. Acest gradient termic accentuat determina formarea unor vanturi supersonice, care transporta caldura de la partea expusa la lumina spre partea intunecata a planetei.
Un model pentru intelegerea exoplanetelor de tip „hot Jupiter”
HD 189733b apartine unei clase de exoplanete denumite generic „hot Jupiters” — planete gigante, compuse in principal din gaze, aflate foarte aproape de steaua lor, intr-o orbita care dureaza doar cateva zile. Aceste corpuri ceresti reprezinta un subiect de interes major pentru cercetatori, intrucat ofera o oportunitate rara de a studia atmosfere planetare extreme.
Datele obtinute de telescopul Hubble, coroborate cu observatiile din infrarosu ale altor misiuni spatiale, permit cercetatorilor sa analizeze in detaliu compozitia chimica, structura norilor si procesele atmosferice de pe astfel de planete. Potrivit NASA, prezenta norilor compusi din silicat si evidentierea dinamicii atmosferice contribuie la intelegerea climatologiei planetelor din afara sistemului nostru.
Identificarea si studierea acestor fenomene este esentiala nu doar pentru caracterizarea planetelor individuale, ci si pentru dezvoltarea unor modele climatice generale care pot fi aplicate si in cazul altor sisteme stelare.
Culoarea planetelor: un nou indicator pentru caracterizarea atmosferelor
Intr-un grafic publicat de NASA in cadrul aceluiasi studiu, culoarea albastra a exoplanetei HD 189733b este comparata cu nuantele planetelor din sistemul nostru solar. Diferenta semnificativa a nuantei albastre indica faptul ca atmosfera acestei exoplanete este dominata de particule si procese optice diferite fata de cele ale planetei noastre.
Aceasta observatie deschide calea pentru utilizarea culorii planetelor ca indicator stiintific in studiile viitoare ale exoplanetelor. Desi culoarea in sine nu ofera informatii directe despre potentiala locuibilitate, ea este un instrument util pentru evaluarea tipului de atmosfera, a prezentei norilor si a compozitiei chimice dominante.
In viitor, cu ajutorul telescopului spatial James Webb si al altor misiuni dedicate, cercetatorii spera sa extinda aceste observatii catre planete mai mici, eventual stancoase, si sa aprofundeze intelegerea modului in care conditiile atmosferice influenteaza culoarea si alte proprietati vizibile ale exoplanetelor.
Descoperirea culorii reale a planetei HD 189733b reprezinta un pas important in explorarea exoplanetelor si a diversitatii acestora. In timp ce aspectul sau albastru ne poate aminti de Pamant, realitatea acestui gigant gazos este una extrema, dominata de temperaturi inalte, vanturi violente si ploi neobisnuite. Asa cum subliniaza echipa NASA implicata in studiu, aceste cercetari ne ajuta sa intelegem mai bine nu doar alte lumi, ci si locul nostru in Univers.