V roce 2001 se astronomům podařilo vůbec poprvé v historii prozkoumat atmosféru planety mimo Sluneční soustavu. V atmosféře již legendární HD 209458 b, která se nachází ve vzdálenosti 150 světelných let od nás, byly odhaleny molekuly sodíku. Na tento úspěch navázaly později i další pozemské a kosmické dalekohledy. Vytouženou metou je pochopitelně výzkum atmosfér exoplanet, na jejichž povrchu se může nacházet život. Co přesně však máme hledat? Klíčem může být zatmění Měsíce.
V případě několika exoplanet se již podařilo zjistit chemické složení jejich atmosféry. Tato možnost se nabízí u tranzitujících exoplanet. Astronomové využívají dva základní způsoby:
- Získá se spektrum hvězdy v okamžiku, kdy se exoplaneta nachází před hvězdou a následně ve chvíli, kdy je ukrytá za svým sluncem. Obě spektra se „odečtou“, čímž obdržíme spektrum samotné exoplanety.
- Spektrum se získá okolo začátku nebo konce tranzitu, kdy světlo hvězdy prochází atmosférou planety. Ve spektru hvězdy nalezneme „otisky prstů“ atmosféry planetárního světa.
Třetí možností je získání spektra exoplanety, kterou pozorujeme přímým zobrazením – viz článek. O výzkumu atmosfér exoplanet na našem webu pravidelně píšeme – viz seznam článků.
Vytouženým cílem je pochopitelně prozkoumat atmosféru exoplanety zemského typu, na jejímž povrchu se může nacházet život. Problémem číslo jedna je fakt, že podobné exoplanety jsme dosud nenašli, ačkoliv kosmický dalekohled Kepler i jeho pozemští kolegové se o to intenzivně snaží. Všechny exoplanety, u kterých se dosud podařilo atmosféru zkoumat, jsou obří plynné světy. Prošmejdit atmosféru exoplanety jako je Země bude nesmírně obtížné nejen díky malým rozměrům samotného tělesa, ale především díky malé tloušťce atmosféry v řádu desítek kilometrů.
Když už nemohou astronomové pátrat po molekulách v atmosférách vzdálených příbuzných naší Země, hodlají se na budoucí příležitosti alespoň dobře připravit. Klíčovou otázkou zůstává, co přesně máme ve spektru exoplanet zemského typu hledat. Vodítkem může být naše Země, neboť na jejím povrchu se podmínky k životu prokazatelně nacházejí.
V roce 2009 zveřejnili vědci z Kanárského astrofyzikálního institutu výsledky pozorování úplného zatmění Měsíce pomoci dalekohledů William Herschel Telescope (WHT) a Nordic Optical Telescope (NOT). Astronomové získali spektrum zemské atmosféry při úplném zatmění Měsíce. Pokud jste někdy tento úkaz pozorovali, mohli jste si povšimnout, že Měsíc z oblohy nezmizí, ale dostává načervenalou až nahnědlou barvu. Za vším je atmosféra Země, která rozptyluje sluneční paprsky. Pozorováním těchto rozptýlených paprsků, které se odrážejí na povrchu Měsíce, můžeme zkoumat zemskou atmosféru.
Podobný kousek si během částečného zatmění Měsíce v roce 2008 vyzkoušeli také francouzští astronomové. Těm se podařilo pomoci spektrografu SOPHIE odhalit stopy ozónu, kyslíku, dusíku a sodíku a to dokonce navzdory poměrně špatným pozorovacím podmínkám. Výsledky, představené nyní v časopise Astronomy & Astrophysics, mohou v budoucnu pomoci při výzkumu atmosfér exoplanet zemského typu.
Spektrogram SOPHIE je mimochodem instalován na 1,93 m dalekohledu observatoře ve francouzské Haute Provence. Stejným dalekohledem objevili v roce 1995 Michel Mayor a Didier Queloz první exoplanetu u hvězdy hlavní posloupnosti (51 Peg b). V té době byl na dalekohledu spektrograf ELODIE, kterého po 13 letech nahradil v srpnu 2006 zmíněný přístroj SOPHIE.
Zdroje:
