Атмосфери інших планет

Атмосфера планети (від грец. άτμός — пара і σφαῖρα — куля) — зовнішня газова оболонка планети, що утримується навколо неї гравітацією.

З початку 1990-х років астрономи знали, що позасонячні планети, або «екзопланети», обертаються навколо світлових зірок за межами нашої Сонячної системи.
Оскільки більшість екзопланет знаходяться занадто далеко для прямої візуалізації, такі характеристики, як розмір, склад і склад атмосфери, повинні визначатися різними непрямими методами.
Наприклад, коли екзопланета проходить перед своєю зіркою або проходить, вона блокує частину світла зірки і викликає падіння яскравості.
Великі планети блокують більше світла, тому розмір падіння можна використовувати для визначення розміру планети.
Спостерігаючи гравітаційне тяжіння екзопланети до своєї зірки, астрономи також можуть визначити масу планети та, таким чином, розрахувати її щільність, щоб визначити, чи перебуває вона з каменю, подібного Землі, або газу, подібного Сатурну.
Але щоб повністю зрозуміти екзопланету, астрономи повинні вивчити її атмосферу, а інформація, яка їм потрібна, кодується під час транзиту.
Коли планета перетинає свою зірку, її атмосфера поглинає певні довжини хвиль світла або кольору, водночас пропускаючи інші довжини хвиль.
Оскільки кожна молекула поглинає хвилі різної довжини, астрономи поширюють світло зірки в її спектр кольорів, щоб побачити, які довжини хвиль були поглинені.
Темні смуги поглинання діють як молекулярні відбитки пальців, розкриваючи хімічний склад атмосфери.
Знання глибини і щільності атмосфери також важливо.
Щоб з'ясувати це, астрономи спостерігають транзит на різних довжинах хвиль.
На довжинах хвиль, де відбувається більше поглинання, планета буде здаватися більше, причому зміна розміру вказує на те, наскільки глибоко поширюється атмосфера і її щільність на різних висотах.
Вимірювання глибини поглинання на кожній довжині хвилі дає астрономам криву транзитної глибини планети, яка дозволяє їм моделювати склад, висоту і щільність атмосфери, забезпечуючи детальну картину планети.
Недавні дослідження показують, що екзопланети і їх атмосфери можуть бути самими різними.
На одному полюсі знаходяться «гарячі Юпітери», такі як WASP 19b, киплячий газовий гігант, який обертається навколо своєї зірки набагато ближче, ніж Меркурій обертається навколо нашого Сонця.
Відвідувачі, які можуть пережити спеку, можуть скаржитися на якість повітря: порізана крива глибини транзиту на планеті WASP 19b показує глибоку атмосферу отруйних вуглеводнів, в якій метан і ціанистий водень набагато більш поширені, ніж вода.
Планета Gliese 1214 b, навпаки, являє собою порівняно привабливий «водний світ».
Його майже плоска крива транзитної глибини натякає на неглибоку атмосферу чистого пара, що охоплює океан глибиною в тисячі кілометрів і внутрішню поверхню гарячого льоду: вода твердне під дією сильного тиску, а не холоду.
У міру вдосконалення методів виявлення астрономи будуть шукати в атмосфері планет розміром з Землю ознаки життя, такі як водяна пара, кисень і метан, що робить нас на один крок ближче до пошуку світу, подібного до нашого, і все це завдяки деякому мерехтливому світлі зірок.