На темной стороне «горячего Юпитера»
Астрономы Массачусетского технологического института получили самое четкое представление о вечно темной стороне экзопланеты, которая «приливно привязана» к своей звезде.
Их наблюдения в сочетании с измерениями постоянной дневной стороны планеты дают первое подробное представление о глобальной атмосфере экзопланеты WASP-121b, сообщает Phys.org.
«Теперь мы переходим от создания отдельных снимков конкретных областей атмосфер экзопланет, к изучению их как 3D-систем», - говорит Томас Микал-Эванс, который руководил исследованием в Институте астрофизики и космических исследований им. Кавли Массачусетского технологического института.
Планета WASP-121b — это массивный газовый гигант почти в два раза больше Юпитера. «Ультра-горячий Юпитер» был обнаружен в 2015 году на орбите звезды примерно в 850 световых годах от Земли. WASP-121b имеет одну из самых коротких орбит, обнаруженных на сегодняшний день, вращаясь вокруг своей звезды всего за 30 часов. Она «приливно заблокирована», так что ее звездная «дневная» сторона постоянно обжаривается, а «ночная» всегда обращена в сторону космоса.
Исследователи смогли отобразить резкие изменения температуры от дня до ночи и увидеть, как эти температуры меняются с высотой. Они также отследили присутствие воды в атмосфере, чтобы показать, как вода циркулирует между днем и ночью планеты.
Находясь на Земле, вода циклически сначала испаряется, затем конденсируется в облака, а затем идет дождь, на WASP-121b, цикл воды гораздо более интенсивный. С дневной стороны атомы воды разрываются на части при температуре более 2727 градусов Цельсия. Эти атомы выдуваются на ночную сторону, где более холодные температуры позволяют атомам водорода и кислорода рекомбинироваться в молекулы воды, которые затем дуют обратно на дневную сторону, где цикл начинается снова.
Команда подсчитала, что водный цикл планеты поддерживается ветрами, которые взбивают атомы вокруг планеты со скоростью до 5 километров в секунду.
Ученые предположили, что вода не одинока в циркуляции вокруг планеты. Астрономы считают, что ночная сторона достаточно холодная, чтобы сформировались экзотические облака железа и корунда – минерала в составе рубинов и сапфиров. Эти облака, как и водяной пар, перемещаются на дневную сторону, где высокие температуры испаряют металлы в газовую форму. По пути могут образовываться экзотические дожди из жидких драгоценных камней.
«Благодаря этому исследованию мы действительно получаем глобальное представление о метеорологии экзопланеты», - говорит Микал-Эванс.
Горячая экзопланета размером с Землю обнаружена с помощью TESS. Используя спутник NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), международная команда астрономов обнаружила новую планету, вращающуюся вокруг ближайшей звезды. Ее температура 296 градусов Цельсия.
Американские ученые назвали экзопланеты с лучшими условиями для жизни. Земля – единственная известная человечеству планета, населенная живыми организмами. Однако благоприятные для жизни условия, согласно прогнозам, будут постепенно ухудшаться.
