Jonathan Fortney, planetární vědec a astrobiolog z Carl Sagan Center, může mít něco společného s Claudiem Ptolemaiem. Oba jsou průkopníky ve světě tvorby map, přestože jim chybí více dat, než ve skutečnosti mají. Ptolemaios, který pracoval před několika tisíciletími, vytvořil některé z nejstarších známých map planety Země na základě základních znalostí o méně než jedné čtvrtině zeměkoule. Jonathan a jeho tým vymodelovali základní teplotní mapu cizího světa, první svého druhu, s ještě omezenějším souborem dat. Přesto tato nová mapa představuje náš první skutečný vhled do mimosluneční planety, jakékoli extrasolární planety, aniž bychom věděli, že existuje nebo neexistuje. Mapa je zobrazena zde (obrázek 1).
Hledání extra-solárních planet, planet v okolí hvězd mimo naši sluneční soustavu, se za posledních zhruba deset let zintenzivnilo. Od objevu 51Pegasi (obrázek 2), oznámeného koncem roku 1995, bylo detekováno zhruba 216 obřích extra slunečních planet, které obíhají kolem svých mateřských hvězd rozptýlených po celé Mléčné dráze. K dnešnímu dni jsou tyto mimozemské světy plynnými obři podobnými Jupiteru, ne nutně proto, že se tam obři jen hemží, ale protože, jako ten, kdo hledá své ztracené klíče pod kandelábrem, se současnými detekčními metodami jsou obři tím, co jsme schopni najít.
Dr. Fortney se specializuje na "hotJupiters". Jsou to obří plynné planety podobné našemu Jupiteru, které obíhají velmi blízko svých mateřských hvězd a sviští kolem nich ve dnech, spíše než v letech (11,9 pro Jupiter a 29,5 pro Saturn, 84 pro Uran a 165 pro Neptun), které nám trvá. Jejich oběžné dráhy jsou malé a jejich rychlost vysoká, protože jsou tak blízko u svých hvězd. Tato blízkost a gravitační kolísání, které blízkost způsobuje jejich mateřským hvězdám, je často tím, co nám pomáhá detekovat tyto planety. Blízkost také odpovídá za teplo. Navíc jsou takoví „horcí Jupiterové“nevyhnutelně přílivově uzamčeni ke svým rodičům. To znamená, že jejich oběžné doby jsou totožné s jejich rotacemi a svým mateřským hvězdám vždy představují jedinou tvář, stejně jako náš Měsíc vždy směřuje k Zemi. To se děje ze známých důvodů kvůli nestabilnímu deformujícímu tahu gravitace většího tělesa na menším, blízko sebe. Tato nestabilita je vyřešena uzamykáním přílivu a odlivu.
Planetu HD189733b detekoval SpitzerSpace Telescope společnosti NASA, observatoř založená na infračerveném vesmíru, která se zabývá tepelnou energií ve vesmíru (obrázek 3). Při pohledu z vesmíru byl Spitzer schopen použít alternativní metodu detekce k objevení této nové planety. Metoda se nazývá tranzitní fotometrie. Když planeta obíhá svou mateřskou hvězdu, křižuje se před touto hvězdou, čímž se mírně snižuje celková svítivost neboli světelný výkon. Ve skutečnosti planeta zastíní hvězdu. Pokud budete pokračovat v pozorování takového systému, snížená svítivost se bude opakovat a vy se dozvíte dobu oběhu tělesa na oběžné dráze. Spitzer pomocí této detekční metody objevil 3 nové planety, aniž by k tomu byly speciálně navrženy. V roce 2008 odstartuje KeplerMission společnosti NASA, speciálně navržená a určená k detekci planet prostřednictvím tranzitní fotometrie, a bude se dívat na 100 000 hvězd. Keplerova citlivost je taková, že bude kromě plynných obrů schopen detekovat i malé, vnitřní, skalnaté planety, jako je Země.
Jonathan a jeho tým úspěšně soutěžili o získání 33 nepřetržitých hodin sledování vzácného plánu Sptizera, aby získali soubor dat, který se stal teplotní mapou, první skutečnou mapou jakékoli extra sluneční planety. HD 189733b je vzdálená 63 světelných let a svou mateřskou hvězdu oběhne za 50 hodin. Zdálo se, že předchozí modely a údaje o teplotě plynných obřích planet naznačovaly, že taková tělesa budou velmi horká na jejich stranách obrácených ke Slunci a výrazně chladnější na jejich odvrácených stranách. To, co Forney a jeho tým našli, byl menší teplotní rozsah, než by se dalo předpovídat, plus zajímavý posun „hotspotu“. To, co odpovídá za jejich výsledky, je téměř jistě přítomnost silných větrů, několik kilometrů za sekundu, které přenášejí energii na odvrácenou stranu planety. Tým pokračuje ve zdokonalování svého modelu, aby porozuměl těmto větrům a souvisejícím transportním mechanismům.
HotJupiters jsou zajímavé z několika důvodů. Jsou extrémně svítivé, když se tvoří, 1000krát svítivější než 4,5 miliardy let staré planety v naší sluneční soustavě. Možná někdy budeme schopni přímo zobrazit takové planety z vesmíru. Pořádně nerozumíme jejich formování, vývoji a atmosféře. Víme, že plynní obři se z velké části skládají z vodíku a helia, nejhojnějších prvků ve vesmíru. V naší sluneční soustavě se plynní obři tvoří natolik daleko od Slunce, že tyto těkavé prvky jen tak neshoří. Co se děje s těmito nově zjištěnými blízkými obry? Saturn vykazuje „nadměrnou“svítivost a zdá se, že je napájen dalším vnitřním zdrojem energie, který Jupiter možná nemá. Zatím tomu nerozumíme, ale mise Cassini, která stále obíhá Saturn, nadále poskytuje vhled. Pochopení formování, vývoje a atmosféry plynných obrů nám pomůže porozumět struktuře a vývoji slunečních soustav obecně a nakonec nám poskytne pohled na to, jak se formují a vyvíjejí kamenné planety. Kamenné planety, jako je Země, jsou schopny zadržovat vodu v kapalném stavu a mohly by podporovat život. Tak to je opravdu zajímavé.
