Astronomija

12.05.2010.

Egzoplanet bez metana

Do dana 8. svibnja 2010. g, otkrivena su ukupno 453 planeta koja orbitiraju oko drugih zvijezda. Takva tijela nazivamo egzosolarnim planetima ili kraće egzoplanetima. Kako im i ime sugerira, oni često uistinu jesu egzotični, barem po mjerilima koja nam je nametnulo naše najbliže kozmičko susjedstvo - Sunčev sustav. Teorijske modele koji opisuju njihova svojstva i ponašanje neprestano treba popravljati, budući opaženo ne odgovara uvijek onome što je tim modelima bilo predviđano. Većina dosad otkrivenih planeta su prilično veliki i pripadaju razredu plinovitih divova, po masi i veličini usporedivih s “našim” Jupiterom. Usto mnogi od njih oko svojih sunaca obilaze na malim udaljenostima i vrlo velikim brzinama. Temperature na takvim planetima se mjere stotinama, pa i tisućama stupnjeva, dok im godine – periodi obilazaka oko matičnih zvijezda – traju tek po nekoliko dana.

Objekt kataloške oznake GJ 436b, jedan je od takvih egzoplaneta: temperatura njegove atmosfere iznosi oko 1100°C, a svoje sunce obiđe jednom svaka 2,64 dana. On spada među zasad rijetke poznate egzoplanete koji se veličinom mogu mjeriti s Neptunom. Viđen sa Zemlje, taj planet periodično prelazi (tranzitira) preko diska svoje zvijezde, ali isto tako povremeno i nestaje iza nje. Zahvaljujući tome, primjenom jedne osobite tehnike, bilo je moguće načiniti kemijsku analizu njegove atmosfere. Ta tehnika uključuje mjerenje svjetla iz egzoplaneta i njegove zvijezde prije, tijekom i nakon zalaska planeta iza zvijezde. Kada planet nestane iza zvijezde - tu pojavu nazivamo sekundarnom pomrčinom (ilustracija) - ukupno opaženo svjetlo oslabi, što se vidi kao jamica u svjetlosnoj krivulji. Ta jamica govori astronomima koliko točno svjetla stiže iz samog planeta. Mjerenje se ponavlja pri različitim valnim duljinama svjetla, a količina svjetla koja stiže iz planeta pri tom varira. Razlike su posljedica temperature planeta, kao i njegova kemijskog sastava. U ovom slučaju, astronomi su bili u stanju vidjeti da objektu GJ 436b manjka metana, uobičajenog sastojka planetâ. Teorijski model je predviđao da bi planet s uobičajenom mješavinom vodika, ugljika i kisika, te s temperaturom sve do 1300°C, morao sadržavati puno metana i malu količinu ugljičnog monoksida. Ugljiku bi na tim temperaturama trebalo "biti draže" javljati se u obliku metana. Umjesto toga, GJ 436b pokazuje da je svoj ugljik uglavnom vezao u ugljični monoksid, a ne u ugljikovodik metan. Metan zatičemo na svim plinovitim planetima Sunčevog sustava, a ima ga dosta i na Zemlji. Dakako, na našem planetu on je u prvom redu proizvod bioloških procesa. Promatranja sekundarnih pomrčina GJ 436b provedena su NASA-inim Svemirskim teleskopom Spitzer, u infracrvenom dijelu spektra.