Potraga za egzoplanetima dovela je do mnogih fascinantnih studija slučaja. Na primjer, istraživanja su otkrila mnoge 'vruće Jupitere', plinske divove koji su po veličini slični Jupiteru, ali kruže vrlo blizu svojih sunca. Ova posebna vrsta egzoplaneta bila je izvor interesa za astronome, uglavnom zato što njihovo postojanje izaziva konvencionalno razmišljanje o tome gdje plinoviti divovi mogu postojati u zvjezdanom sustavu.
Stoga je međunarodni tim predvođen istraživačima iz Europski južni opservatorij (ESO) koristio je Vrlo veliki teleskop (VLT) kako biste bolje pogledali WASP-19b, vrući Jupiter koji se nalazi 815 svjetlosnih godina od Zemlje. Tijekom ovih promatranja primijetili su da atmosfera planeta sadrži tragove titanov oksid , čime je ovo prvi put da je ovaj spoj otkriven u atmosferi plinovitog diva.
Studija koja opisuje njihove nalaze pod naslovom “ Detekcija titanovog oksida u atmosferi vrućeg Jupitera “, nedavno se pojavio u znanstvenom časopisuPriroda.Predvodi Elyar Sedaghati – nedavno diplomirao na Tehničko sveučilište u Berlinu i suradnik u Europskom južnom opservatoriju – tim je koristio podatke prikupljene nizom VLT tijekom godine za proučavanje WASP-19b .
Kao i svi Vrući Jupiteri, WASP-19b ima otprilike istu masu kao Jupiter i kruži vrlo blizu njegovog sunca. Zapravo, njegovo orbitalno razdoblje je tako kratko – samo 19 sati – da se procjenjuje da temperature u njegovoj atmosferi dosežu čak 2273 K (2000 °C; 3632 °F). To je više od četiri puta toplije od Venere, gdje su temperature dovoljno vruće da rastopi olovo! Zapravo, temperature na WASP-19b su dovoljno visoke da se rastopi silikatni minerali i platina!
Studija se oslanjala na Fokalni reduktor/spektrograf niske disperzije 2 (FORS2) instrument na VLT-u, višemodnom optičkom instrumentu sposobnom za snimanje, spektroskopiju i proučavanje polarizirane svjetlosti (polarimetrija). Koristeći FORS2, tim je promatrao planet dok je prolazio ispred svoje zvijezde (tzv. napravio tranzit), što je otkrilo vrijedne spektre iz njegove atmosfere.
Nakon što je pažljivo analizirao svjetlost koja je prošla kroz njegove maglovite oblake, tim je bio iznenađen otkrivši količine titanovog oksida u tragovima (kao i natrija i vode). Kao što je Elyar Sedaghati, koji je proveo dvije godine kao student u ESO-u radeći na ovom projektu, rekao o otkriću u ES-u priopćenje za javnost :
'Otkrivanje takvih molekula, međutim, nije jednostavan podvig.Ne samo da su nam potrebni podaci iznimne kvalitete, već nam je potrebna i sofisticirana analiza. Koristili smo algoritam koji istražuje milijune spektra koji obuhvaćaju širok raspon kemijskih sastava, temperatura i svojstava oblaka ili magle kako bismo izveli svoje zaključke.'
Titanov oksid je vrlo rijedak spoj za koji se zna da postoji u atmosferi hladnih zvijezda. U malim količinama djeluje kao apsorber topline i stoga je vjerojatno djelomično odgovoran za to što WASP-19b doživljava tako visoke temperature. U dovoljno velikim količinama može spriječiti ulazak ili izlazak topline iz atmosfere, uzrokujući ono što je poznato kao toplinska inverzija.
Ovo je fenomen gdje su temperature više u gornjim slojevima atmosfere, a niže niže. Na Zemlji, ozon igra sličnu ulogu, uzrokujući inverziju temperatura u stratosferi. Ali na plinskim divovima, ovo je suprotno od onoga što se obično događa. Dok Jupiter, Saturn, Uran i Neptun imaju niže temperature u svojim gornjim atmosferama, temperature su mnogo toplije bliže jezgri zbog povećanja tlaka.
Tim vjeruje da bi prisutnost ovog spoja mogla imati značajan učinak na temperaturu, strukturu i cirkulaciju atmosfere. Štoviše, činjenica da je tim uspio otkriti ovaj spoj (prvi za istraživače egzoplaneta) pokazatelj je kako studije egzoplaneta postižu nove razine detalja. Sve će to vjerojatno imati dubok utjecaj na buduća proučavanja atmosfere egzoplaneta.
Studija također ne bi bila moguća da nije instrumenta FORS2, koji je posljednjih godina dodan u VLT niz. Kao Henri Boffin, znanstvenik instrumenta koji je vodio projekt obnove, komentirao je :
'Ovo važno otkriće rezultat je obnove instrumenta FORS2 koji je napravljen upravo u tu svrhu.Od tada, FORS2 je postao najbolji instrument za izvođenje ovakve vrste studija s tla.'
Gledajući unaprijed, jasno je da će detekcija metalnih oksida i drugih sličnih tvari u atmosferama egzoplaneta također omogućiti stvaranje boljih atmosferskih modela. S tim u ruci, astronomi će moći provoditi daleko detaljnije i točnije studije atmosfere egzoplaneta, što će im omogućiti da s većom sigurnošću procijene je li neka od njih useljiva ili ne.
Dakle, iako ovaj najnoviji planet nema šanse da podržava život - imali biste više sreće da pronađete kockice leda u pustinji Gobi! – njegovo otkriće moglo bi pomoći u usmjeravanju na put prema nastanjivim egzoplanetima u budućnosti. Na korak bliže pronalaženju svijeta koji bi mogao podržati život, ili možda one neuhvatljive Zemlje 2.0!
