«Хаббл» знайшов кам'яні дощі та розпечену стратосферу на гарячих юпітерах

Планета WASP-178b була відкрита у 2019 році на основі даних, зібраних раніше телескопом WASP-South. Вона знаходиться на

на відстані близько 1,3 тис.світлових років від Землі та в 0,056 а.о. від своєї зірки (майже у 18 разів менше, ніж відстань від нашої планети до Сонця). Температура поверхні WASP-178b становить приблизно 2 200°C.

WASP-178b завжди повернута до своєї зірки однієїстороною, що викликає суттєву різницю в температурах на сонячній та тіньовій півкулях планети. У дослідженні, опублікованому в журналі Nature, астрономи показують, що на денному боці атмосфера WASP-178b безхмарна, але містить велику кількість монооксиду кремнію (SiO). Різниця в температурі атмосфери створює потужні повітряні потоки, що рухаються на тіньову частину планети зі швидкістю понад 3 тис. км/год.

На нічному боці у верхніх шарах атмосферипланети SiO остигає, конденсується та обсипається на поверхню планети кам'яним дощем. При цьому, як зазначають дослідники, навіть на тіньовому боці поверхня WASP-178b досить розігріта, щоб випарувати кам'яні породи, повернути монооксид кремнію в атмосферу та запустити своєрідний кругообіг.

Друге дослідження, присвячене гарячомуЮпітер, був опублікований в Astrophysical Journal Letters. З використанням даних «Хаббла» астрономи вивчили гарячий юпітер KELT-20b, розташований на відстані 400 світлових років від Землі та 0,054 а. від своєї зірки. Температура поверхні планети становить майже 2 000°C.

У верхній частині атмосфери KELT-20b вченізнайшли гарячий шар, схожий на земну стратосферу. Він формується, як вважають дослідники, під впливом ультрафіолетового випромінювання зірки. На землі озоновий шар поглинає УФ-випромінювання, що призводить до нагрівання атмосфери на висоті від 10 до 50 км над рівнем моря. На KELT-20b схожу функцію виконують метали, які створюють дуже потужний інверсійний шар: атмосфера стає холоднішою під час руху від поверхні вгору, проте на великій висоті відбувається різке підвищення температури.

Це відкриття стало можливим завдяки виявленню"Хабблом" водяної пари при спостереженні KELT-20b в ближньому інфрачервоному діапазоні, а також завдяки відкриттю телескопом "Спітцер" існування на планеті чадного газу. Вчені відзначають, що «сліди» цих газів в інфрачервоному діапазоні створюють унікальний образ, нехарактерний для інших гарячих юпітерів, які обертаються у холодніших зірок.

«Спектр випромінювання KELT-20b дуже відрізняється відспектрів інших гарячих юпітерів, - каже Гуанвей Фу, співавтор дослідження. — Це переконливий доказ того, що планети не живуть ізольовано, а є під впливом своєї зірки-господаря».

Хоча гарячі юпітери непридатні для життя, такі дослідження, як вважають астрономи, допомагають краще зрозуміти атмосферу потенційно населених земних планет.

Якщо ми не зможемо зрозуміти, що відбувається нанадгарячі Юпітери, про які у нас є надійні дані спостережень, у нас не буде шансу з'ясувати, що відбувається на екзопланетах земної групи, спектр випромінювання яких набагато слабший. Це перевірка наших методів, яка допомагає нам отримати загальне уявлення про процеси утворення хмар та структуру атмосфери.

Джошуа Лотрінгер, астроном з Університету долини Юта, співавтор обох досліджень

Гарячі юпітери - це клас екзопланет, масаяких можна порівняти з масою Юпітера. Однак, на відміну від газового гіганта Сонячної системи, такі планети знаходяться дуже близько до своєї зірки, на відстані близько 0,05 а. Це майже в 10 разів менше відстані між Сонцем та Меркурієм. Через близькість до зірки атмосфера планети може нагріватися до температури 1500°C і навіть вище. Цього достатньо, щоб розплавити, а іноді навіть перетворити на пару, більшість металів.

Читати далі:

Усередині Землі є ще «планета»: як вона врятувала життя, що зароджується.

Знайдено найприємніший запах, який подобається всім людям

Скло – це новий пластик: його можна переробляти безкінечно без втрати властивостей