המצוד אחר exoplanets הציג מקרי מקרה רבים ומרתקים. לדוגמא, סקרים הציגו "צדקנים חמים" רבים, ענקי גז הדומים בגודלם ליופיטר אך במסלול קרוב מאוד לשמשיהם. סוג זה של אקסופלאנט מהווה מקור לעניין לאסטרונומים, בעיקר מכיוון שקיומם מאתגר את החשיבה המקובלת על היכן יכולים ענקי הגז להתקיים במערכת כוכבים.
מכאן שצוות בינלאומי שהובל על ידי חוקרים מהמצפה האירופי הדרומי (ESO) השתמש בטלסקופ הגדול מאוד (VLT) כדי לקבל מבט טוב יותר על WASP-19b, צדק חם שנמצא 815 שנות אור מכדור הארץ. במהלך תצפיות אלה, הם שמו לב שהאווירה של כדור הארץ מכילה עקבות של תחמוצת טיטניום, מה שהופך את זה לראשונה שמתגלה מתחם זה באטמוספירה של ענקית גז.
המחקר המתאר את ממצאיהם, שכותרתו "איתור תחמוצת טיטניום באטמוספרה של צדק חם", הופיע לאחרונה בכתב העת המדעי טבע.בראשותו של אליאר סדגאטי - בוגר אוניברסיטה טכנית בברלין ועמיתו במצפה הכוכבים האירופי הדרומי - הצוות השתמש בנתונים שנאספו על ידי מערך ה- VLT במהלך שנה כדי ללמוד WASP-19b.
כמו כל הצדקנים החמים, גם ל- WASP-19b יש את אותה המסה כמו יופיטר, ומסלולים קרוב מאוד לשמש שלה. למעשה, תקופת מסלולו כה קצרה - 19 שעות בלבד - עד שהטמפרטורות באטמוספרה שלה מוערכות להגיע לגובה של 2273 K (2000 ° C; 3632 ° F). זה חם פי ארבעה כמו ונוס, שם הטמפרטורות מספיק חמות כדי להמיס עופרת! למעשה, הטמפרטורות ב- WASP-19b מספיק חמות כדי להמיס מינרלי סיליקט ופלטינה!
המחקר הסתמך על מכשיר ה- FOcal מפחית / ספקטרוגרף 2 בפיזור נמוך (FORS2) בכלי ה- VLT, מכשיר אופטי רב-מצבי המסוגל לבצע הדמיה, ספקטרוסקופיה וחקר אור מקוטב (קוטביות). באמצעות FORS2 הצוות המתבונן בכוכב הלכת כשהוא עבר מול הכוכב שלו (המכונה גם עשה מעבר), שחשף ספקטרומים יקרי ערך מהאווירה שלו.
לאחר ניתוח בקפידה של האור שעבר בענניו המטושטשים, הצוות הופתע למצוא כמויות עקבות של תחמוצת טיטניום (כמו גם נתרן ומים). כפי שאליאר סדגאטי, שבילה שנתיים כסטודנט ב- ESO כדי לעבוד על פרויקט זה, אמר על התגלית בהודעה לעיתונות של ES:
“עם זאת, איתור מולקולות כאלה איננו הישג פשוט. לא רק שאנו זקוקים לנתונים באיכות יוצאת דופן, אלא עלינו לבצע ניתוח מתוחכם. השתמשנו באלגוריתם שחוקר מיליוני ספקטרומים רבים המשתרעים על מגוון רחב של קומפוזיציות כימיות, טמפרטורות ותכונות ענן או אובך כדי להסיק את מסקנותינו.”
תחמוצת טיטניום היא תרכובת נדירה ביותר הידועה כקיימת באטמוספרות של כוכבים קרירים. בכמויות קטנות הוא פועל כספיח חום, ולכן סביר שהוא אחראי בחלקו לכך ש- WASP-19b יחווה טמפרטורות כה גבוהות. בכמויות מספיק גדולות הוא יכול למנוע כניסה של חום לאטמוספרה או לברוח ממנה, ולגרום למה שמכונה היפוך תרמי.
זו תופעות בהן הטמפרטורות גבוהות יותר באטמוספירה העליונה ונמוכות בהמשך. על פני כדור הארץ האוזון ממלא תפקיד דומה, וגורם להיפוך הטמפרטורות בסטרטוספרה. אבל על ענקיות הדלק, זה ההפך ממה שקורה בדרך כלל. בעוד שיופיטר, סטורן, אורנוס ונפטון חווים טמפרטורות קרות יותר באטמוספירה העליונה שלהן, הטמפרטורות הרבה יותר חמות לליבה בגלל עלייה בלחץ.
הצוות מאמין שנוכחות של מתחם זה עשויה להשפיע באופן מהותי על הטמפרטורה, המבנה והמחזור של האווירה. מה שכן, העובדה שהצוות הצליח לאתר את המתחם הזה (הראשון לחוקרי אקסופלאנט) הוא אינדיקציה לכך שמחקרי האקסופלאנט משיגים רמות מפורטות חדשות. כל זה עשוי להשפיע עמוקות על מחקרים עתידיים על אטמוספירות אקסופלאנטיות.
המחקר גם לא היה אפשרי אלמלא מכשיר ה- FORS2, שנוסף למערך ה- VLT בשנים האחרונות. כפי שהעיר אנרי בופין, מדען הכלים שהוביל את פרויקט השיפוץ:
“תגלית חשובה זו היא תוצאה של שיפוץ מכשיר ה- FORS2 שנעשה בדיוק למטרה זו. מאז הפך FORS2 לכלי הטוב ביותר לביצוע לימודים מסוג זה מהקרקע.”
במבט קדימה, ברור כי איתור תחמוצות מתכת וחומרים דומים אחרים באטמוספרות אקסופלאנטות יאפשר גם יצירת מודלים אטמוספריים טובים יותר. עם אלה ביד, אסטרונומים יוכלו לערוך מחקרים מפורטות ומדויקים בהרבה על אטמוספירות אקסופלאנטות, אשר יאפשרו להם לאמוד בוודאות רבה יותר אם מישהו מהם ניתן למגורים או לא.
אז בעוד שלפלנטה האחרונה הזו אין סיכוי לתמוך בחיים - יהיה לך מזל טוב יותר למצוא קוביות קרח במדבר גובי! - גילויו יכול לעזור להצביע על הדרך לעבר Exoplanets למגורים בעתיד. בצעד קרוב יותר למציאת עולם שיכול לתמוך בחיים, או אולי בכדור הארץ 2.0 החמקמק הזה!
