Astronomen haben durch die Atmosphäre eines Planeten hinausgezogen, der über das Sonnensystem hinausgeht und seine 3D -Struktur zum ersten Mal abgebildet hat. Durch die Kombination aller vier Teleskopeinheiten des sehr großen Teleskops des European Southern Observatory (ESOs VLT) fanden sie starke Winde, die chemische Elemente wie Eisen und Titan trugen, wodurch auf der Atmosphäre des Planeten komplizierte Wettermuster erzeugt wurden. Die Entdeckung öffnet die Tür für detaillierte Untersuchungen des chemischen Make -ups und des Wetters anderer außerirdischer Welten.
„Die Atmosphäre dieses Planeten verhält sich auf eine Weise, die unser Verständnis für die Funktionsweise des Wetters in Frage stellt – nicht nur auf der Erde, sondern auf allen Planeten. Es fühlt sich wie etwas außerhalb der Science -Fiction an“, sagt Julia Victoria Seidel, Forscherin am europäischen südlichen Observatorium ((European Southern Observatory ESO) in Chile und führender Autor der Studie, die heute in Nature veröffentlicht wurde.
Der Planet, Wasp-121b (auch als Tylos bekannt), ist im Sternbildpuptis rund 900 Lichtjahre entfernt. Es ist ein Ultra-Hot-Jupiter, ein Gasriese, der seinen Gaststern so genau umkreist, dass ein Jahr nur etwa 30 Stunden dauert. Darüber hinaus senkt sich eine Seite des Planeten, da er immer dem Stern gegenüberliegt, während die andere Seite viel kühler ist.
Das Team hat nun tief in der Atmosphäre von Tylos untersucht und in getrennten Schichten unterschiedliche Winde enthüllt, wodurch eine Karte der 3D -Struktur der Atmosphäre gebildet wurde. Es ist das erste Mal, dass Astronomen die Atmosphäre eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems ausführlich und detailliert untersuchen konnten.
„Was wir fanden, war überraschend: Ein Jetstrom dreht das Material um den Äquator des Planeten, während ein separater Strömung in niedrigeren Ebenen der Atmosphäre Gas von der heißen Seite zur kühleren Seite bewegt. Diese Art von Klima wurde noch nie zuvor auf einem Planeten gesehen „, sagt Seidel, der auch Forscher am Lagrange Laboratory ist, Teil des Observatoire de la Côte d’Azur in Frankreich. Der beobachtete Jetstrom erstreckt sich über die Hälfte des Planeten, gewinnt an Geschwindigkeit und sammelt die Atmosphäre heftig am Himmel, während er die heiße Seite von Tylos überquert. „Selbst die stärksten Hurrikane im Sonnensystem scheinen im Vergleich ruhig zu sein“, fügt sie hinzu.
Um die 3D -Struktur der Atmosphäre des Exoplanets aufzudecken, verwendete das Team das Espresso -Instrument auf ESOs VLT, um das Licht seiner vier großen Teleskopeinheiten zu einem einzigen Signal zu kombinieren. Dieser kombinierte Modus der VLT sammelt viermal so viel Licht wie eine einzelne Teleskopeinheit und zeigt schwächere Details. Durch die Beobachtung des Planeten nach einem vollständigen Transit vor seinem Wirtsstern konnte Espresso Signaturen mehrerer chemischer Elemente erkennen und infolgedessen verschiedene Schichten der Atmosphäre untersuchten.
„Die VLT ermöglichte es uns, drei verschiedene Schichten der Atmosphäre des Exoplanets auf einen Sturz zu untersuchen“, sagt der Co-Autor der Studie, Leonardo A. Dos Santos, stellvertretender Astronom am Space Telescope Science Institute in Baltimore in den USA. Das Team verfolgte die Bewegungen von Eisen, Natrium und Wasserstoff, die es ihnen ermöglichten, Winde in den tiefen, mittleren und flachen Schichten der Atmosphäre des Planeten zu verfolgen. „Es ist die Art von Beobachtung, die mit Weltraumteleskopen sehr schwierig zu tun hat und die Bedeutung bodenbasierter Beobachtungen von Exoplaneten hervorhebt“, fügt er hinzu.
Interessanterweise zeigten die Beobachtungen auch das Vorhandensein von Titan direkt unter dem Jet -Stream, wie in einer in Astronomie und Astrophysik veröffentlichten Begleitstudie hervorgehoben. Dies war eine weitere Überraschung, da frühere Beobachtungen des Planeten gezeigt hatten, dass dieses Element nicht vorhanden war, möglicherweise weil es tief in der Atmosphäre versteckt ist.
„Es ist wirklich umwerfend, dass wir Details wie das chemische Make-up- und Wettermuster eines Planeten in einer so großen Entfernung studieren können“ Begleitstudie und ist Co-Autor des Naturpapiers.
Um die Atmosphäre kleinerer, erdähnlicher Planeten aufzudecken, werden jedoch größere Teleskope benötigt. Dazu gehören ESOs extrem großes Teleskop (ELT), das derzeit in der Chiles Atacama -Wüste im Bau ist, und sein Andeninstrument. „Das ELT wird ein Game-Changer für die Untersuchung von Exoplanet-Atmosphären sein“, sagt Prinoth. „Mit dieser Erfahrung habe ich das Gefühl, dass ich kurz davor bin, unglaubliche Dinge aufzudecken, von denen wir jetzt nur noch träumen können.“
Die Begleitforschung, die das Vorhandensein von Titan aufdeckt, wurde im Journal veröffentlicht Astronomie und Astrophysik In einem Artikel mit dem Titel „Titaniumchemie von WASP-121 B mit Espresso im 4-UT-Modus“ (doi: 10.1051/0004-6361/202452405)
