År 2008 avbildades det första multiplanetssystemet med extrasolära planeter, och ytterligare studier av planeterna i detta mycket unga system ger några förbryllande resultat. Astronomer som använder Keck-observatoriet har kunnat få spektrumet för en planet, HR 8799 b, vilket avslöjade planetens, kemiska sammansättning och atmosfäriska egenskaper hos planeten. Planetens atmosfär är till skillnad från den tidigare studerade extrasolära planeten, och det verkar som om planeten är extremt molnig och också ganska varm, även om den är väldigt långt från sin värdstjärna.
”Vi befinner oss i en punkt där vi inte bara kan direkt avbilda planeter runt andra stjärnor, utan vi kan börja studera egenskaperna hos deras atmosfärer i detalj. Direkt spektroskopi av exoplaneter är framtiden för detta område, säger Brendan Bowler, en doktorand vid University of Hawaii och huvudförfattaren till studien.
Även om över 500 planeter har upptäckts runt andra stjärnor har bara sex planeter direkt avbildats.
HR 8799 b, är en av de avbildade och är en av tre gasjätteplaneter som kretsar runt stjärnan HR 8799, belägen 130 ljusår bort från jorden i stjärnbilden Pegasus. Bowler och hans team sa att egenskaperna för planetens atmosfär inte kan förklaras med aktuella teoretiska modeller av gasjättexoplaneter, även de med vad som anses vara en normal mängd tjocka eller dammiga atmosfärer. Från de nya uppgifterna på denna planet tror astronomerna att denna exoplanet är extremt molnig, och kanske visar alla unga gasjätteplaneter samma typ av molntäcke i deras atmosfärer.
Tekniken som teamet använde för att bestämma planetens temperatur förlitar sig på kemin i planetens atmosfär. Specifikt kan närvaron eller frånvaron av gasformig metan användas som en termometer. Teamet fann att HR 8799 b visar liten eller ingen metan i sin atmosfär. Baserat på deras spektrum och tidigare erhållna bilder av planeten, och genom att jämföra observationerna med teoretiska modeller av lågtemperaturatmosfärer, uppskattar de att den kallaste temperaturen för planeten är cirka 1200 Kelvin (cirka 1 700 grader Fahrenheit).
Denna planet är ganska långt ifrån stjärnan, 67 gånger jorden-sol-separationen från värdstjärnan.
Nuvarande teoretiska modeller förutspår att HR 8799 b bör vara ungefär 400 Kelvin svalare än de mätte, baserat på planetens ålder och den mängd energi den för närvarande avger. Teamet misstänker att skillnaden uppstår eftersom planeten är mycket dammigare och molnigare än väntat av nuvarande modeller.
”Direktstudier av extrasolära planeter är bara i sin barndom. Men även i detta tidiga skede lär vi oss att de är ett annat djur än föremål som vi har känt till tidigare, säger universitetsprofessorn Michael Liu, medförfattare till studien.
Planeterna runt HR 8799 är oerhört svaga, cirka 100 000 gånger mörkare än deras förälderstjärna. För att få spektrumet HR 8799 b, förlitade teamet sig på det adaptiva optiksystemet i Keck II-teleskopet och fokuserade på stjärnan i flera timmar. Sedan använde de Keck-anläggningsinstrumentet OSIRIS, en speciell typ av spektrografik, för att exakt separera planetens spektrum från ljuset från dess moderstjärna.
Ett dokument som beskriver studien kommer att publiceras i Astrophysical Journal senare i år, men du kan läsa teamets sammanfattning här.
Källa: Keck Observatory
