S nedávným milníkem objevení 500. sluneční planety navíc je budoucnost planetární astronomie slibná. S přidáním pozorování atmosféry tranzitujících planet získávají astronomové podrobnější obraz o tom, jak se planety tvoří a žijí.
Dosud byla pozorování atmosféry omezena na planety typu „Hot-Jupiter“, které často nafoukávají, rozšiřují jejich atmosféru a usnadňují jejich pozorování. Nedávný soubor pozorování, který má být zveřejněn v 2. prosincovém čísle Příroda, posunuli spodní hranici a rozšířili pozorování exoplanetárních atmosfér na super-Zemi.
Dotyčná planeta GJ 1214b prochází před mateřskou hvězdou při pohledu ze Země, což umožňuje menší zatmění, která pomáhají astronomům určit vlastnosti systému, jako je jeho poloměr a také jeho hustota. Dřívější práce zveřejněné v Astrofyzikálním časopise v srpnu tohoto roku uvedly, že planeta měla neobvykle nízkou hustotu (1,87 g / cm)3). To vylučovalo úplně skalní nebo železnou planetu a dokonce i obří sněhovou kouli složenou výhradně z vodního ledu. Závěr byl takový, že planeta byla obklopena hustou plynnou atmosférou a byly navrženy tři možné atmosféry, které by uspokojily pozorování.
První bylo, že atmosféra byla během formování narostována přímo z protoplanetární mlhoviny. V tomto případě by si atmosféra pravděpodobně zachovala velkou část prvotního složení vodíku a helia, protože hmota by stačila k tomu, aby nedošlo k rychlému úniku. Druhým bylo, že samotná planeta je složena převážně z ledové vody, oxidu uhličitého, oxidu uhelnatého a dalších sloučenin. Pokud by se taková planeta vytvořila, mohla by sublimace vést k vytvoření atmosféry, která by nemohla uniknout. A konečně, pokud by planeta tvořila silná složka skalnatého materiálu, mohly by odplyny produkovat atmosféru vodní páry z gejzírů, jakož i oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého a dalších plynů.
Výzvou pro sledování astronomů by bylo přizpůsobit spektra atmosféry jednomu z těchto modelů nebo možná novému. Nový tým tvoří Jacob Bean, Eliza Kempton a Derek Homeier, kteří pracují z University of Göttingen a University of California, Santa Cruz. Jejich spektra atmosféry planety byla do značné míry beztvará a nevykazovala žádné silné absorpční linie. To z velké části vylučuje první případy, kdy je atmosféra většinou vodík, pokud není signál silně zakrytý vrstvou mraků. Tým však poznamenává, že toto zjištění je v souladu s atmosférou složenou převážně z par z ledu. Autoři pečlivě poznamenávají, že „planeta by kvůli vysokým teplotám přítomným v její atmosféře neměla žádnou tekutou vodu.“
Tato zjištění neprokazují přesvědčivě tuto povahu atmosféry, ale zužují degeneraci buď na atmosféru naplněnou párou, nebo na atmosféru s hustými mraky a zákalem. Navzdory ne zcela zúžení možností, Bean poznamenává, že aplikace tranzitní spektroskopie na super-Zemi „dosáhla skutečného milníku na cestě k charakterizaci těchto světů“. Pro další studium Bean navrhuje, že „[f] ollow-up pozorování v infračerveném světle s delší vlnovou délkou jsou nyní potřebná k určení, která z těchto atmosfér existuje na GJ 1214b.“
