Екстремальна екзопланета навіть більш екзотична, ніж вважалося

Вогняна, схожа на пекло екзопланета WASP-76b, що вважається надгарячим Юпітером — місцем, де залізо випаровується, конденсується з нічної сторони, а потім падає з неба, як дощ, — може бути ще більш пекучою, ніж уявляли вчені.

Про це розповідають у Корнелльському університеті.

Міжнародна група, очолювана вченими з цього вишу, Університету Торонто та Королівського університету в Белфасті, відзвітувала про виявлення іонізованого кальцію на планеті, що передбачає температуру атмосфери вище, ніж вважалося раніше, або сильні вітри у верхніх шарах атмосфери.

Відкриття було зроблено в спектрах високої роздільної здатності, отриманих за допомогою телескопу Джеміні-Північ поблизу вершини Мауна-Кеа на Гаваях.

Гарячі Юпітери названі так через свою високу температуру, зумовлену близькістю до своїх зірок. WASP-76b, відкритий у 2016 році, знаходиться приблизно за 640 світлових років від Землі, але настільки близько до своєї зорі F-типу, яка ненабагато спекотніша за Сонце, що планета-гігант здійснює одну орбіту кожні 1,8 земної доби.

Результати досліджень є першими у рамках багаторічного проєкту, очолюваного Корнеллом, "Екзопланети зі спектроскопічним оглядом Джеміні", або ExoGemS, який досліджує різноманітність планетарних атмосфер.

"У міру проведення дистанційного зондування десятків екзопланет, що охоплюють широкий діапазон мас та температур, ми отримаємо більш повне уявлення про справжнє різноманіття інопланетних світів — від тих, що достатньо спекотні, щоб викликати дощі із заліза, до інших з більш помірним кліматом; від більших за Юпітер до інших, не набагато більших за Землю", - сказав співавтор Рей Джаявардхана, декан Коледжу мистецтв і наук у Корнелльському університеті та професор астрономії.

"Примітно, що за допомогою сучасних телескопів та приладів ми вже можемо так багато дізнатися про атмосфери — їх складові, фізичні властивості, наявність хмар і навіть великомасштабні вітрові структури — у планет, що обертаються навколо зірок за сотні світлових років від нас", - сказав Джаявардхана.

Група помітила рідкісне тріо спектральних ліній у високочутливих спостереженнях за атмосферою екзопланети WASP-76b, результати яких були опублікованих в Astrophysical Journal Letters 28 вересня та представлені 5 жовтня на щорічній зустрічі Відділу планетних наук Американського астрономічного товариства.

"Ми бачимо так багато кальцію; це дійсно сильна особливість", - сказала перша авторка Емілі Дейберт, докторантка університету Торонто, радником якої є Джаявардхана.

"Ця спектральна сигнатура іонізованого кальцію може свідчити про те, що екзопланета має дуже сильні вітри у верхніх шарах атмосфери", - сказала Дейберт. "Або температура атмосфери на екзопланеті набагато вища, ніж ми думали".

Оскільки WASP-76b припливно заблокована — тобто одна сторона завжди повернута до зорі — вона має постійну нічну сторону з відносно прохолодною середньою температурою 1300 градусів за Цельсієм. Її денна сторона, повернута до зорі, має середню температуру 2400 градусів ℃.

Дейберт та її колеги досліджували зону помірної температури, розташовану на межі денної на нічної сторін планети. "Екзопланета швидко рухається своєю орбітою, і саме так ми змогли відокремити її сигнал від зоряного світла", - сказала вона. "Можна було бачити, що відбиток кальцію на спектрах швидко рухається разом із планетою".

Опитування ExoGemS, призначене для вивчення 30 та більше планет, проводиться під керівництвом Джейка Тернера, стипендіата програми НАСА “Хаббл” ім. Карла Сагана, який працює у Департаменті астрономії Корнелла (A&S) і також консультує Джаявардхана.

Астрономи продовжують глибше вивчати екзопланети, що вважалося лише мрією два десятиліття тому. "Наша робота та робота інших дослідників відкриває шлях для вивчення атмосфер землеподібних світів за межами нашої Сонячної системи", - сказав Тернер.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.