Představte si svět větší než Jupiter, ale menší než hvězda – místo, které existuje v mlhavé hranici mezi planetou a nebeským kotlem. To je oblast hnědých trpaslíků – objektů, jejichž tajemná povaha astronomy uchvacovala již dlouho. Nyní se vědcům díky vesmírnému teleskopu Jamese Webba (JWST) podařilo zachytit neuvěřitelné detaily meteorologických vzorců na tak kuriózním světě: SIMP 0136, „putující“ planetě bez hvězdy nacházející se v souhvězdí Ryb asi 20 světelných let od Země.
SIMP 0136 není obyčejný tulák. S třináctinásobnou hmotností Jupiteru je příliš velký na to, aby podporoval stabilní jadernou fúzi jako hvězda, ale postrádá blízkost své mateřské hvězdy, která definuje skutečnou planetu. Tento kosmický prostředník se pravděpodobně zformoval jako miniaturní hvězda před miliardami let, ale poté se ochladil a potemněl. Jeho izolace od veškerého světla hvězd z něj dělá bezprecedentní laboratoř pro studium atmosfér plynných obrů bez bolestivého rušení hvězd.
Při pohledu skrz cizí mraky
Pomocí NIRISS (Infrared Camera and Spectrometer) vyvinutého kanadskými vědci a částí JWST výzkumný tým pozoroval SIMP 0136 během plné rotace – za pouhé 2,4 hodiny. Opakovaným analyzováním změn jasnosti objektu na různých infračervených vlnových délkách objevili tři jasně viditelné atmosférické vrstvy skrývající planetu. Každá vrstva obsahuje mraky různých materiálů, jako je forsterit (minerál běžný v horninách) a železo, každý s jedinečnými teplotami a chemickým složením.
„Předpokládáme, že se jedná o svět pokrytý malými skvrnami heterogenních mraků – možná některé vyrobené z žhavější horniny, některé chladnější a všechny vířící v různých složeních,“ vysvětluje Roman Akhmetshin, hlavní autor studie publikované v časopise Astrophysical Journal a magisterský student na McGill University.
Nejpřekvapivější objev? Existují důkazy o asymetrii mezi severní a jižní polokoulí. To znamená, že budoucí pokusy zmapovat tyto mimozemské atmosféry budou muset jít nad rámec jednoduchých dvourozměrných map a zahrnovat zeměpisnou délku i šířku.
Chaotická atmosféra odhalena
Když přidali další vrstvu složitosti, vědci zjistili, že žádný atmosférický model nedokáže přesně reprodukovat data získaná ze SIMP 0136. Jeho komplexní dynamiku zachytila pouze kombinace několika modelů. To zcela jasně ukazuje, že hnědí trpaslíci jako SIMP 0136 mají turbulentní a neustále se měnící meteorologické vzorce – podobné pásům Jupiteru, ale v zesílené verzi – sestávající z rychle rotujících mraků, nepředvídatelných teplot a rychlých změn v atmosféře.
Okno do vesmíru vzdálených světů
Tato průkopnická studie JWST otevírá novou kapitolu ve studiu exoplanet – planet mimo naši sluneční soustavu. Pochopení chaotické atmosféry těchto vzdálených světů by mohlo pomoci zpřesnit naši interpretaci signálů ze vzdálenějších exoplanet, jejichž meteorologické vzorce mohou obsahovat vodítka o jejich potenciální obyvatelnosti. Jak JWST pokračuje ve svých nebeských průzkumech, vědci se těší na ještě bohatší data, která jim umožní mapovat nejen teploty a oblačnost, ale také proudění větru a chemické cykly na těchto cizích světech. Cesta do skrytých končin vesmíru slibuje, že bude plná objevů o neuvěřitelné rozmanitosti planetárních atmosfér ve vesmíru.
