Астрономы разгадали загадку «потерянной» воды на горячих юпитерах
Международная группа астрономов из Великобритании, США, Германии и Франции решила проблему «потерянной» воды на горячих юпитерах: оказалось, что обнаружить воду в атмосфере мешают облака. Для наблюдения за десятью экзопланетами ученые использовали космические телескопы «Хаббл» и «Спитцер». Результаты работы команды опубликованы в Nature.
Горячие юпитеры — класс планет с массой порядка Юпитера, однако располагающиеся на расстоянии приблизительно 0,05 астрономических единиц от звезды (в сто раз меньше расстояния от Юпитера и в десять раз меньше расстояния от Меркурия до Солнца). Типичная температура поверхности таких планет — 1000-1500 кельвин, иногда достигает трех тысяч.
Недавние исследования показали, что в спектре поглощения некоторых горячих юпитеров наблюдается меньшее инфракрасное поглощение, соответствующее поглощению молекулами воды. Ранее ученые считали, что это явление вызвано недостатком воды в области формирования аккреционного диска, из которого формировалась планета. Однако было непонятно, возможна ли действительная реализация такого сценария.
Астрономы изучили транзитные спектры десяти различных экзопланет с помощью космических телескопов «Хаббл» и «Спитцер». Спектры поглощения атмосфер планет позволили ученым определить химический состав, а также наличие облаков в атмосфере. Результаты оказались интересными: в атмосфере безоблачных экзопланет наблюдается более сильное поглощение в инфракрасной области, соответствующее наличию воды, а в атмосфере облачных это поглощение заметно ниже, поскольку облака и туман из частиц попросту экранируют наличие воды.
На данный момент открыты уже около двух тысяч экзопланет, однако, только у единиц из них ученые изучили состав атмосферы. В данной работе исследователи изучали экзопланеты транзитным методом: ученые изучали спектр излучения звезды, в то время как планета располагалась на линии между Землей и звездой. Подобные измерения позволяют определить размеры экзопланеты, а также изучить состав атмосферы (по поглощенному атмосферой излучению звезды), измерить температуру и даже обнаружить признаки наличия облаков.