Det er lykkedes ESO at observere exoplaneten HR8799e direkte ved hjælp af optisk interferometri. Det afslører en kompleks sammensat atmosfære med skyer af jern og silikater, som hvirvler i en storm, som dækker hele planeten.
De nye resultater blev offentliggjort idag i en kort artikel fra GRAVITY Collaboration i tidsskriftet Astronomy and Astrophysics. Forskergruppen præsenterer observationer baseret på optisk interferometri af exoplaneten HR8799e. Exoplaneten blev opdaget i 2010 og den kredser om en ung hovedserie-stjerne, 129 lysår fra Jorden, i retning af stjernebilledet Pegasus.
Det er nødvendigt med et instrument med meget høj opløsningsevne og følsomhed, for at kunne nå frem til dagens resultater for HR8799e. GRAVITY bruger de fire unit-teleskoper ved ESOs VLT, der kobles sammen til at fungere som ét stort teleskop - en teknik, som kaldes interferometry. Det har gjort det muligt at adskille indfange lyset fra HR8799e's atmosfære fra stjernens skarpere lys.
HR8799 er en ‘super-Jupiter’; en klode, som ikke ligner nogen af dem, vi kender fra vores eget Solsystem. Den er tungere og meget yngre end nogen af de planeter, som kredser om Solen. Bare 30 millioner år gammel, kan denne babyplanet fortælle forskerne noget om planetdannelse og planetsystemers opståen. Exoplaneten er i øvrigt ret så ugæstfri: der er energi tilovers fra dens dannelse, og der er en voldsom drivhuseffekt, så temperaturen på HR8799e er omkring 1 000°C.
Det er første gang optisk interferometri er blevet brugt til at undersøge detaljer ved en exoplanet, og den nye teknik har givet et yderst detaljeret spectrum i en kvalitet, som ikke tidligere er set - det er ti gange bedre end, hvad der tidligere er opnået. Forskerholdets målinger har afsløret, hvad HR8799es atmosfære består af - og det var noget overraskende.
"Vores analyser viser, at HR8799e har en atmosfære med meget mere kulilte end methan, og det er ikke noget, man ville forvente i en situation med kemisk ligevægt," forklarer lederen af forskerholdet Sylvestre Lacour fra CNRS ved Observatoire de Paris "Den bedste måde, hvorpå vi kan forklare det her overraskende resultat er, at der må være kraftige lodretgående vinde i atmosfæren, som forhindrer kulilten i at reagere med hydrogen og danne methan."
Forskerne opdagede tillige, at atmosfæren indeholder skyer af jern- og silikatstøv. Sammenholdt med overskuddet af kulilte, antyder det også, at atmosfæren omkring HR8799e gemmer på en enorm og meget voldsom storm.
Lacour forklarer: "Vore observationer tyder på en klode af gasarter, som får sin energi fra det indre i form af termisk stråling, som gennemtrænger de hvirvlende mørke skyer, Det er konvektionsstrømninger, som transporterer skyerne af silikater og jernpartikler. De brydes så op, og regner ned imod exoplanetens indre. Det giver os et billede af en dynamisk atmosfære omkring en kæmpe exoplanet under dannelse, og hvor der foregår komplekse fysiske og kemiske processer."