Исследователи используют данные о "горячих юпитерах" для определения планетной химии

Обнаружив интересную закономерность в научных трудах - экзопланеты в них описывались как более прохладные, чем ожидалось, - астрономы Корнелльского университета усовершенствовали математическую модель для точного измерения температур планет в солнечных системах за сотни световых лет от нас.

Об этом говорится в пресс-релизе университета. Указывается, что эта новая модель позволяет ученым собирать данные о молекулярной химии экзопланет и получать представление о зарождении планетарного космоса, согласно исследованиям, опубликованным 23 апреля в журнале "Astrophysical Journal Letters".

Николь Льюис, доцент астрономии и заместитель директора Института Карла Сагана (CSI), отметил, что за последние пять лет научные работы описывали экзопланеты как гораздо более прохладные, чем прогнозировали теоретические модели.

"Это казалось тенденцией - новым явлением, - говорит Льюис. - Экзопланеты были постоянно более холодными, чем ожидали ученые".

На сегодняшний день астрономы обнаружили более 4100 экзопланет. Среди них - «горячие юпитеры», распространенный тип газообразных гигантов, которые всегда вращаются близко к своей звезде-хозяину. Благодаря огромной гравитации звезды, горячие юпитеры всегда обращены к своей звезде одной стороной - ситуация, известная как "приливное замыкание".

Поэтому, как одна из сторон горячего Юпитера, дальняя сторона планеты имеет гораздо более низкие температуры. На самом деле, горячая сторона приливно-замкнутой экзопланеты выгибается, как воздушный шар, придавая ей форму яйца.

С расстояния от десятков до сотен световых лет астрономы традиционно рассматривают температуру экзопланеты как гомогенную - усредняя температуру - чтобы она казалась гораздо прохладнее, чем диктовала бы физика.

Температура на экзопланетах - особенно на горячих юпитерах - может изменяться на тысячи градусов, считает ведущий автор Райан Макдональд, исследователь CSI, который сказал, что широкий диапазон температур может способствовать кардинально разной химии на разных сторонах планеты.

После ознакомления с научными трудами о экзопланетах, Льюис, Макдональд и научный сотрудник Джей Гоял разгадали тайну, казалось бы, более холодных температур: математика астрономов была неверной.

"Когда вы рассматриваете планету только в одном измерении, вы видите свойства планеты, такие, как температуру, неправильно, - говорит Льюис. - Вы завершаете предвзято. Мы знали, что разница в 1000 градусов не правильная, но у нас не было лучшего инструмента. Теперь есть".

Теперь астрономы могут уверенно определять размеры молекул экзопланет.

"Мы не сможем путешествовать к этим экзопланетам в ближайшие несколько веков, поэтому ученые должны полагаться на модели, - говорит Макдональд, объясняя, что когда в 2021 году начнется запуск следующего поколения космических телескопов, детали данных о экзопланетах улучшатся до такого уровня, что ученые смогут проверить прогнозы этих трехмерных моделей.

"Мы думали, что нам придется ждать запуска новых космических телескопов, - сказал Макдональд, - Но наши новые модели позволяют предположить, что данные, которые мы уже имеем - с космического телескопа Хаббла, - уже могут дать ценные подсказки".

С помощью обновленных моделей, содержащих текущие данные о экзопланетах, астрономы могут получать температуру со всех сторон экзопланеты и лучше определить химический состав планеты.

Макдональд сказал: "Когда эти космические телескопы нового поколения поднимутся вверх, будет интересно узнать, что на самом деле представляют собой эти планеты".

Читайте еще интересные факты о космосе.