В екзопланетній атмосфері виявлено несподівано важкий елемент
За допомогою Дуже великого телескопа (VLT) астрономи виявили найважчий елемент, коли-небудь знайдений в атмосфері екзопланет — барій.
Вони були здивовані, виявивши барій на великих висотах в атмосферах надгарячих газових гігантів WASP-76 b і WASP-121 b — двох екзопланет, тобто планет, які обертаються навколо зірок за межами нашої Сонячної системи. Це несподіване відкриття підіймає питання про те, якими можуть бути ці екзотичні атмосфери, розповідають в Європейській південній обсерваторії (ESO).
“Загадкова та контрінтуїтивна частина полягає в тому, чому у верхніх шарах атмосфери цих планет є такий важкий елемент?”, - говорить Томас Азеведо Сільва, аспірант Університету Порту та Інституту астрономії та наук про Землю (IA) в Португалії, який очолив дослідження.
WASP-76 b і WASP-121 b не є звичайними екзопланетами. Обидві вони відомі як надгарячі Юпітери, оскільки за розміром вони співставні з Юпітером, але мають надзвичайно високу температуру поверхні, що перевищує 1000°C. Це пов′язано з їхньою близькістю до своїх зірок, що також означає, що орбіта навколо кожної зірки займає лише один-два дні. Це надає цим планетам досить екзотичних рис: наприклад, на WASP-76 b, як підозрюють астрономи, йдуть залізні дощі.
Але навіть попри це, вчені були здивовані, виявивши у верхніх шарах атмосфер WASP-76 b і WASP-121 b барій, який у 2,5 раза важчий за залізо. “З огляду на високу гравітацію планет, ми очікували, що важкі елементи, такі як барій, швидко потраплять в нижні шари атмосфери”, - пояснює співавтор дослідження Олів′є Деманжон, дослідник також з Університету Порту та IA.
“Це було певною мірою "випадкове" відкриття”, - каже Азеведо Сілва. “Ми не очікували й не шукали саме барій, і нам довелося переперевірити, що він дійсно надходить з планети, оскільки раніше його ніколи не бачили в жодній екзопланеті”.
Той факт, що барій був виявлений в атмосферах обох цих надгарячих Юпітерів, свідчить про те, що ця категорія планет може бути ще більш дивною, ніж вважалося раніше. Хоча ми час від часу бачимо барій у нашому власному небі, як яскраво-зелений колір у феєрверках, питання для вчених полягає в тому, який природний процес міг призвести до того, що цей важкий елемент опинився на такій великій висоті на цих екзопланетах. “На цей час ми не впевнені, які це механізми”, - пояснює Деманжон.
У вивченні екзопланетних атмосфер надгарячі Юпітери надзвичайно корисні. Як пояснює Деманжон, “оскільки вони газоподібні та гарячі, їхні атмосфери дуже розтягнуті та, таким чином, їх легше спостерігати та вивчати, ніж атмосфери менших або холодніших планет”.
Визначення складу атмосфери екзопланети вимагає дуже спеціалізованого обладнання. Команда використовувала інструмент ESPRESSO на VLT в Чилі для аналізу зоряного світла, яке було відфільтроване через атмосфери WASP-76 b і WASP-121 b. Це дозволило чітко виявити в них кілька елементів, в тому числі барій.
Ці нові результати показують, що ми лише прочинили завісу таємниць екзопланет. За допомогою майбутніх інструментів, таких як Високодисперсійний ешелонований спектрограф ArmazoNes (ANDES) високої роздільної здатності, який буде працювати на майбутньому Надзвичайно великому телескопі (ELT) ESO, астрономи зможуть вивчати атмосфери великих і малих екзопланет, в тому числі скелястих планет, схожих на Землю, набагато глибше та зібрати більше підказок про природу цих дивних світів.
Це дослідження було представлено у статті "Виявлення барію в атмосферах надгарячих газових гігантів WASP-76b та WASP-121b", яка буде опублікована в журналі Astronomy & Astrophysics.
! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.