Дослідники використовують дані про "гарячі юпітери" для визначення планетної хімії

Виявивши цікаву закономірність у наукових працях - екзопланети в них описувалися як більш прохолодні, ніж очікувалося, - астрономи Корнелльского університету вдосконалили математичну модель для точного вимірювання температур планет у сонячних системах за сотні світлових років від нас.

Про це розповідається в прес-релізі університету. Вказується, що ця нова модель дозволяє вченим збирати дані про молекулярну хімію екзопланет та отримувати уявлення про зародження планетарного космосу, згідно з дослідженнями, опублікованими 23 квітня в журналі "Astrophysical Journal Letters".

Ніколь Льюїс, доцент астрономії та заступник директора Інституту Карла Сагана (CSI), зауважив, що за останні п’ять років наукові праці описували екзопланети як набагато прохолодніші, ніж прогнозували теоретичні моделі.

"Це здавалося тенденцією - новим явищем, - каже Льюїс. - Екзопланети були постійно холоднішими, ніж очікували вчені".

На сьогоднішній день астрономи виявили понад 4100 екзопланет. Серед них - «гарячі юпітери», поширений тип газоподібних гігантів, які завжди обертаються близько до своєї зірки-господаря. Завдяки величезній гравітації зірки, гарячі юпітери завжди повернуті до своєї зірки однією стороною - ситуація, відома як "припливне замикання".

Тому, як одна зі сторін гарячого юпітера, дальня сторона планети має набагато прохолодніші температури. Насправді, гаряча сторона припливно-замкненої екзопланети випинає, як повітряна куля, придаючи їй форму яйця.

З відстані від десятків до сотень світлових років астрономи традиційно розглядають температуру екзопланети як гомогенну - усереднюючи температуру - щоб вона здавалася набагато прохолоднішою, ніж диктувала б фізика.

Температура на екзопланетах - особливо на гарячих юпітерах - може змінюватись на тисячі градусів, вважає провідний автор Райан Макдональд, дослідник CSI, який сказав, що широкий диапазон температур може сприяти кардинально різній хімії на різних сторонах планети.

Після ознайомлення з науковими працями про екзопланети, Льюїс, Макдональд та науковий співробітник Джейеш Гояль розгадали таємницю, здавалося б, більш холодних температур: математика астрономів була невірною.

"Коли ви розглядаєте планету лише в одному вимірі, ви бачите властивості планети, такі, як температуру, неправильно, - каже Льюїс. - Ви завершуєте упереджено. Ми знали, що різниця у 1000 градусів не правильна, але у нас не було кращого інструменту. Тепер є".

Тепер астрономи можуть впевнено визначати розміри молекул екзопланет.

"Ми не зможемо подорожувати до цих екзопланет у найближчі кілька століть, тому вчені повинні покладатися на моделі, - каже Макдональд, пояснюючи, що коли в 2021 році почнеться запуск наступного покоління космічних телескопів, деталі даних про екзопланети покращаться до такого рівня, що вчені зможуть перевірити прогнози цих тривимірних моделей.

"Ми думали, що нам доведеться чекати запуску нових космічних телескопів, - сказав Макдональд, - Але наші нові моделі дозволяють припустити, що дані, які ми вже маємо - з космічного телескопа Хаббла, - вже можуть дати цінні підказки".

За допомогою оновлених моделей, що містять поточні дані про екзопланети, астрономи можуть отримувати температуру з усіх боків екзопланети і краще визначити хімічний склад планети.

Макдональд сказав: "Коли ці космічні телескопи нового покоління піднімуться вгору, буде цікаво дізнатися, що насправді представляють собою ці планети".

Читайте ще цікаві факти про космос.