Nie tylko planety Układu Słonecznego mają stratosferę. Ma ją też planeta odległa o... 880 lat świetlnych

- I co z tego? - może zapytać w pierwszym odruchu ktoś, na kim odkrycie na odległej planecie nie robi wrażenia. Gdy zastanowimy się, jakie właściwości ma stratosfera robi się bardzo ciekawie.

Temperatura w dolnej części stratosfery ziemskiej jest zasadniczo stała i wynosi około 50 stopni Celsjusza poniżej zera. Wyżej sytuacja się zmienia. To znaczy, temperatura rośnie, a nie spada. Na wysokości powyżej 25 kilometrów do 50 kilometrów temperatura będzie dodatnia. Dlaczego tak się dzieje? Dzięki warstwie ozonowej.

Cząsteczki ozonu pochłaniają promieniowanie i - w ogromnym uproszczeniu - wydziela się ciepło. Ozonosfera to warstwa ochronna, o której stało się głośno w kontekście tzw. dziury ozonowej. W połowie lat 80. wypracowano tzw. Konwencję Wiedeńską, która miała chronić warstwę ozonową. Skutkowała ona zakazami użycia freonów.

Stratosferę posiada choćby Jowisz i Saturn czy księżyc tego ostatniego, Tytan. Naukowcy przypuszczali, że nie jest to właściwość wyłącznie planet Układu Słonecznego. Oczywiście skład chemiczny atmosfer innych planet znacznie różni się od ziemskiego

Wspomniany na początku WASP-121b to tzw. gorący jowisz. Nazwa tego typu planet może być w pierwszej chwili myląca. Krążą one bowiem najczęściej po orbitach bliskich gwiazdy. Gdyby porównać te orbity do naszych rodzimych, byłyby one bliższe Merkuremu niż Jowiszowi. Gorące jowisze to jednak gazowe olbrzymy i stąd pochodzi nazwa tej kategorii.

Co wiemy o planecie WASP-121b? Znajduje się ona 880 lat świetlnych od Ziemi. Jest prawie 2 razy większa i 1,2 razy masywniejsza od naszego Jowisza. Temperatura atmosfery może osiągać 2,5 tys. stopni Celsjusza. Planeta obiega swoją gwiazdę (oznaczoną jako WASP-121) w bardzo krótkim czasie, zaledwie 1,3 dnia.

Źródłem tej wiedzy były obserwacje dokonane przez Teleskopy Kosmiczne Hubble'a i Spitzera, które patrzyły na planetę od listopada 2016 do stycznia 2017 r. Dane przesłane przez instrumenty pokazały świecące cząsteczki wody. Emitowały one promieniowanie podczerwone, zamiast je absorbować. Analiza promieniowania podczerwonego zapewnia informacje o składzie chemicznym atmosfery. Jeżeli w warstwach górnych rośnie temperatura oznacza to, że na planecie występuje stratosfera.

Interesujące są różnice temperatur między warstwami atmosfery na WASP-121b. Gdy w planetach naszego układu nie przekraczają 100 stopni Celsjusza na tym gorącym jowiszu różnica sięga 1000 stopni. Za inwersję temperatury może odpowiadać tlenek wanadu i w mniejszym stopniu tlenek tytanu.

Naukowcy twierdzą, że tego typu badania mogą być punktem odniesienia dla obecnych modeli atmosferycznych. Podobna technika może zostać wykorzystany podczas badania innych planet pozasłonecznych. Przede wszystkim zaś odkrycie pokazuje, że obecność stratosfery nie jest właściwością wyłącznie naszego układu planetarnego.