Знайдено екзопланету, де йдуть залізні дощі

Дослідники, використовуючи Дуже великий телескоп (VLT), спостерігали надзвичайну планету, де, як вони підозрюють, йдуть дощі із заліза.

Ультра гаряча гігантська екзопланета має денну сторону, де температура піднімається вище 2400 градусів за Цельсієм, достатньо високу для випаровування металів. Сильний вітер переносить пари заліза на більш прохолодну нічну сторону, де він конденсується в краплі заліза, розповідають в Європейській південній обсерваторії.

Відома як WASP-76b, екзопланета розташована приблизно за 640 світлових років у сузір'ї Риб.

«Можна сказати, що ввечері на цій планеті йде дощ, але дощ із заліза», - каже Девід Еренрейх, професор Женевського університету в Швейцарії. Він очолив дослідження цієї екзотичної екзопланети, яке було опубліковане в журналі Nature.

Це дивне явище відбувається тому, що планета «залізного дощу» завжди показує своїй материнській зірці лише один бік, свою денну сторону, а її прохолодна нічна сторона залишається у вічній темряві. Як і Місяць на своїй орбіті навколо Землі, WASP-76b «припливно заблокована»: для обертання навколо своєї осі їй потрібно стільки ж часу, скільки й навколо зірки.

На своїй денній стороні вона отримує від своєї материнської зірки випромінювання в тисячі разів більше, ніж Земля від Сонця. Там настільки гаряче, що молекули поділяються на атоми, а метали, наприклад залізо, випаровуються в атмосферу. Екстремальна різниця температур між денною та нічною сторонами призводить до виникнення бурхливих вітрів, які переносять пари заліза з ультра гарячої денної сторони на більш прохолоднішу нічну сторону, де температура знижується приблизно до 1500 градусів за Цельсієм.

Згідно із новим дослідженням, WASP-76b має не тільки різні денно-нічні температури, але володіє виразною денною та нічною хімією. Використовуючи новий інструмент ESPRESSO на VLT в чилійській пустелі Атакама, астрономи вперше визначили хімічні варіації на ультра гарячій газовій планеті-гіганті. Вони виявили чітку сигнатуру пару заліза на вечірній межі, яка відокремлює денну сторону планети від її нічної сторони. «Однак дивно, але ми не бачимо парів заліза зранку», - каже Еренрейх. Причина, за його словами, полягає в тому, що «на нічній стороні цієї екстремальної екзопланети йде дощ із заліза».

«Спостереження показують, що в атмосфері спекотного дня WASP-76b пари заліза в достатку», - додає Марія Роза Сапатеро Озоріо, астрофізик Центру астробіології в Мадриді, Іспанія, і очільниця наукової команди ESPRESSO. «Частина цього заліза вдувається на нічну сторону внаслідок обертання планети та атмосферних вітрів. Там залізо стикається з набагато прохолоднішими середовищами, конденсується і випадає дощ».

Цей результат був отриманий у результаті перших наукових спостережень, проведених з ESPRESSO у вересні 2018 року науковим консорціумом, що створив інструмент: команда з Португалії, Італії, Швейцарії, Іспанії та Європейської південної обсерваторії.

ESPRESSO – Ешелівський спектрограф для скелястих екзопланет і стабільних спектроскопічних спостережень – початково був розроблений для полювання на планети, подібні Землі, навколо зірок, схожих на Сонце. Однак він виявився набагато універсальнішим. «Ми незабаром зрозуміли, що надзвичайна збиральна спроможність  VLT та виняткова стабільність ESPRESSO зробили його ідеальним інструментом для вивчення екзопланетних атмосфер», - каже Педро Фігейра, науковець на ESPRESSO в Європейській південній обсерваторії в Чилі.

«Зараз у нас є абсолютно новий спосіб простежити клімат найбільш екстремальних планет», - підсумував Еренріх.

Читайте ще цікаві новини про космос.