Од свог открића 2005. године, егзопланета ХД 189733б била је једна од најгледанијих додатних соларних планета, због своје величине, компактне орбите, близине Земље и примамљиве атмосфере плавог неба. Али астрономи који користе свемирски телескоп Хуббле и брзи телескоп били су сведоци драматичних промена у горњој атмосфери планете после силовитог удара од родитеља који је окупао планету јаким рендгенским зрачењем. Научници кажу да могућност гледања акције даје мучан поглед на променљиве климе и временске прилике на планетама изван нашег Сунчевог система.
Док ХД 189733б има плаво небо попут Земље, један је од многих "врућих Јупитера" који су најлакше пронашли ловци на егзопланете: огромне гасне планете које орбитирају изузетно близу његове звезде. ХД 189733 лежи изузетно близу своје звезде, зване ХД 189733А, само једну тридесету раздаљину од Земље од Сунца, која скаче око звезде за 2,2 дана. Уз то, систем је удаљен само 63 светлосне године, толико близу да се његова звезда може видети двогледом у близини чувене маглице Гумб.
Иако је његова звезда нешто мања и хладнија од Сунца, то чини климу планете изузетно врућом, изнад 1000 степени Целзијуса, а горњу атмосферу загријава енергетско екстремно-ултраљубичасто и рендгенско зрачење.
Иако се атмосфера ХД 189733б није сматрала да испарава (попут сличне егзопланете зване Осирис, или ХД 209458б), астрономи су знали да постоји потенцијал. Атмосферски гасови се шире далеко изнад планетарне „површине“ омогућујући пролазак звездне светлости, а у претходним запажањима астрономи су могли да завиру у оно што хемијска једињења окружују ХД 189733б. Из ове анализе научници су закључили да се вода и метан налазе у атмосфери; и касније, свемирски телескоп Спитзер је чак мапирао дистрибуцију температуре широм света. Додатна истраживања показала су да у горњој атмосфери ХД 189733б постоји танак слој честица, стварајући танке рефлективне облаке.
Астроном Алаин Лецавелиер дес Етангс са париског Института за астрофизику у Француској водио је тим који је користио Хуббле за посматрање атмосфере ове планете током два периода почетком 2010. и крајем 2011. године, док је био силуетиран против матичне звезде. Иако је на овај начин позадинско осветљено, атмосфера планете утискује свој хемијски потпис на звездану светлост, омогућавајући астрономима да декодирају оно што се догађа на скалама које су сувише ситне да би их се директно приказало. Надали су се да ће посматрати атмосферу која испарава, али били су разочарани 2010. године.
„Први скуп запажања су заправо разочарали,“ рекао је Лецавелиер, „пошто уопште нису показали траг атмосфере планете. Тек смо схватили да смо се одлучили за нешто занимљивије када је стигао други низ запажања. "
Надгледања тима, извршена 2011. године, показала су драматичну промену, са јасним знаковима да се плинови издувају са планете брзином од најмање 1000 тона у секунди, брзином од 300 000 мпх, дајући планети планету изглед на комети.
„Нисмо тек потврдили да атмосфера неких планета испарава“, рекао је Лецавелиер, „гледали смо како се физички услови у атмосфери која испарава временом варирају. То прије нико није урадио. "
Па зашто се стање атмосфере променило?
Упркос екстремним температурама планете, атмосфера није довољно врућа да би испарила брзином опаженом током 2011. Уместо тога, сматра се да испаравање буде под утицајем интензивног рендгенског зрачења и екстремно ултраљубичастог зрачења матичне звезде, који је око 20 пута снажнији од оног нашег Сунца. Узимајући у обзир и то да је ХД 189733б џиновска планета врло близу својој звезди, тада мора да претрпи дозу рендгенских зрака 3 милиона пута већу од Земље.
Пошто су рендгенски зраци и екстремно ултраљубичасто звезда грејали атмосферу планете и вероватно потакли њен излазак, тим је звезду пратио и Свифтов рентгенски телескоп (КСРТ). 7. септембра 2011, само осам сати пре него што је Хуббле требало да посматра транзит, Свифт је пратио звезду када је ослободио снажни бљесак. Осветлио се 3,6 пута на рендгенским зрацима, кич који се јављао изнад нивоа емисије који је већ био већи од сунчевог.
„Непосредна близина планете до звезде значи да ју је погодила експлозија рендгенских зрака неколико десетина хиљада пута јачих него што Земља трпи чак и за време сунчеве зраке Кс класе, најјаче категорије“, рекао је коаутор Петер Вхеатлеи, физичар са Универзитета у Варвицку у Енглеској.
Након рачуна о огромној величини планете, тим примећује да је ХД 189733б наишао на око 3 милиона пута више Кс-зрака него што их Земља добија од сунчеве бљескалице на прагу Кс класе.
"Рендгенске емисије су мали део укупне производње звезде, али то је део који је довољно енергетски да покрене испаравање атмосфере", рекао је коаутор Петер Вхеатлеи са Универзитета у Варвицку у Великој Британији. "Ово је био најсјајнији рендгенски бљесак од ХД 189733А од неколико примећених до данас, а чини се да је врло вероватно да је утицај овог пламена на планети довео до испаравања виђеног неколико сати касније са Хубблеом."
Тим је такође рекао да промене у излазу звезде могу значити да пролази кроз сезонски процес сличан Сунчевом 11-годишњем циклусу сунчевих пега.
Тим се нада да ће разјаснити промене којима су сведочили помоћу будућих осматрања помоћу свемирског телескопа Хуббле и ЕСА-е КСММ-Невтон, али кажу да нема сумње да је планету погодио звјездани бљесак, нити да је питање брзине испаравања атмосфера планете се подигла.
Ово истраживање показује предности колаборативног истраживања између мисија, пошто је Свифт опазио бљесак, а Хуббле је угледао огромну количину гаса извучену из атмосфере планете. Такође даје потенцијал будућим истраживањима, посматрање промена како у звезди тако и у атмосфери других светова.
Овај видео снимак из НАСА-иног Годдард центра за свемирске летове пружа додатне информације:
Опис слике: Овај уметнички приказ илуструје испаравање атмосфере ХД 189733б као одговор на снажну ерупцију његове звезде домаћина. НАСА-ин свемирски телескоп Хуббле открио је излазеће гасове и НАСА-ин сателит Свифт ухватио је звјездани бљесак. Заслуга: НАСА-ин Годдард Центар за свемирске летове.
Други опис слике: Свифтов ултраљубичасто / оптички телескоп снимио је овај поглед звезде ХД 189733б 14. септембра 2011. Слика је дужине 6 арцминута. Заслуга: НАСА / Свифт / Стефан Иммлер
