Astronomer har for første gang målt en superstorm i atmosfæren på en exoplanet, den velstuderede ”varme Jupiter” HD209458b. Højpræcisions-målinger af kuliltegas viser, at gassen strømmer med enorm hastighed fra planetens ekstremt varme dagsside til den køligere natside.

Observationerne har også for første gang gjort det muligt at måle planetens banehastighed direkte

”HD209458b er bestemt ikke et sted for sarte sjæle. Ved at studere den giftige kuliltegas med stor nøjagtighed har vi fundet tegn på en supervind, der blæser med en hastighed på 5.000 til 10.000 km i timen,” siger Ignas Snellen, som står i spidsen for holdet af astronomer.

HD209458b er en exoplanet på omkring 60% af Jupiters masse. Den kredser om en sollignende stjerne, der ligger 150 lysår fra Jorden i retning mod stjernebilledet Pegasus. Planeten kredser i en afstand, der kun er en tyvendedel af afstanden mellem Solen og Jorden, og den opvarmes derfor intenst af sin stjerne. Det gør, at planetens overfladetemperatur er omkring 1000 grader Celsius på den varme side. Men fordi planeten altid vender den samme side ind mod sin stjerne, er denne ene side meget varm, mens den anden er meget køligere. ”På Jorden fører store temperaturforskelle uundgåeligt til voldsomme vinde, og vores nye målinger viser, at situationen ikke er anderledes på HD209458b,” siger holdmedlem Simon Albrecht.

HD209458b var den første exoplanet, som viste sig at lave planetpassage: med 3,5 dags mellemrum passerer den ind foran sin stjerne og blokerer i løbet af en tre timers periode for en lille del af stjernelyset. Under denne passage filtreres en meget lille del af stjernelyset gennem planetens atmosfære, hvilket efterlader et aftryk i lyset. Et hold af astronomer fra Leiden Universitet, det hollandske institut for rumforskning (SRON) og MIT i USA, har brugt ESO’s Very Large Telescope og dets kraftige CRIRES-spektrograf til at registrere og analysere disse svage fingeraftryk ved at observere planeten i omkring fem timer, mens den passerede ind foran sin stjerne. ”CRIRES er det eneste instrument i verden, der kan levere spektre, som er skarpe nok til at bestemme placeringen af kuliltelinjer med en præcision på 1 til 100.000,” siger et andet holdmedlem Remco de Kok. ”Denne høje præcision giver os for første gang mulighed for at måle hastigheden af kuliltegas ved hjælp af Dopplereffekten.”

Astronomerne har dog også opnået flere andre -resultater for første gang. De har målt exoplanetens hastighed direkte, mens den kredser om sin stjerne. ”Generelt bestemmes en exoplanets masse ved at måle stjernens rokkebevægelse og antage en værdi for stjernens masse, baseret på teoretiske overvejelser. Her har vi ligeledes været i stand til at måle bevægelsen af planeten og derved bestemme både stjernens og planetens masse,” siger medforfatter Ernst de Mooij.

Det er også første gang, at astronomerne har målt, hvor meget kulstof, der er til stede i atmosfæren på denne planet. ”Det lader til, at HD209458b faktisk er ligeså rig på kulstof som Jupiter og Saturn. Det kunne tyde på, at den er blevet dannet på samme måde,” siger Snellen. ”I fremtiden kan astronomerne måske bruge denne type observation til at studere jordlignende planeters atmosfærer for at afgøre, om liv også findes andre steder i Universet.”

Kilde: ESO