Ветер на горячем юпитере подул в «неправильную» сторону
Астрономы выяснили, что на горячем юпитере CoRoT-2b ветер дует в «неправильную» сторону, из-за чего самая раскаленная точка планеты находится не там, где предсказывают теории, сообщается в статье в Nature.
В отличие Юпитера, который находится на расстоянии 5 астрономических единиц от Солнца (то есть в пять раз дальше Земли), горячий юпитер — это тип планет, которые находятся на расстоянии порядка 0,05 астрономических единиц от звезды. Один оборот вокруг главного светила такая планета совершает менее чем за три дня. Из-за близости к материнской звезде, эти газовые гиганты оказываются приливно захвачены и всегда повернуты к ней одним боком, в результате дневная сторона планеты оказывается заметно горячее ночной.
Теоретически самая раскаленная точка горячего юпитера должна быть ближе всего к светилу, но в реальности эта зона обычно оказывается смещена к востоку: наблюдаемую особенность астрономы объясняют движением экваториальных ветров. Современные модели говорят о том, что они ветры должны дуть в восточном направлении, заставляя смещаться самую горячую точку газового гиганта также к востоку. Однако в случае с планетой CoRoT-2b все оказалось иначе. Изучая небесное тело с помощью космического телескопа «Спитцер» команда исследователей из Университета Макгилл заметила, что самая теплая точка планеты смещена на запад.
Экзопланета CoRoT-2b была обнаружена около 10 лет назад. Она расположена в 930 световых годах от Земли в созвездии Змеи. Радиус небесного тела приблизительно в 1,43 раза превышает радиус Юпитера, а масса — в 3,3 раза. Как отмечают астрономы, система CoRoT-2 интересна сразу по нескольким причинам: во-первых, ее главное светило, желтый карлик, очень активно, во-вторых — у него есть гравитационно-связанный компаньон, звезда 2MASS J19270636+0122577, а в-третьих, экзопланета CoRoT-2b — очень раздута и обладает необычным спектром излучения.
Эффективная температура поверхности CoRoT-2b близка к температуре HD 209458b — типичного горячего юпитера из другой системы. Несмотря на это, у HD 209458b самая горячая область смещена на восток, а у CoRoT-2b — на запад на 23 ± 4 градуса. По мнению авторов работы, у аномалии может быть три объяснения. С одной стороны, экзопланета может вращаться вокруг своей оси медленнее, чем вокруг звезды — симуляции показывают, что в таком случае экваториальные ветра будут дуть наоборот на запад. С другой стороны, атмосфера CoRoT-2b может взаимодействовать с ее магнитным полем, что влияет на движение ветров. Кроме того, плотные облака, покрывающие восточную сторону планеты, могут заставлять ее выглядеть «темнее», чем она есть на самом деле (в инфракрасном диапазоне) — но такое объяснение не полностью соответствует текущим моделям атмосферной циркуляции на горячих юпитерах.
Чтобы построить наиболее точную модель CoRoT-2b, необходимо больше данных. Они помогут выявить особенности атмосферы горячего юпитера. В будущем астрономы планируют провести наблюдения на космическом телескопе «Джеймс Уэбб», запуск которого намечен на весну 2019 года.
Интересно, что облака на горячих юпитерах также могут скрывать воду в их атмосфере, причем это препятствие может оказаться типичным для такого класса экзопланет.
Кристина Уласович
Изначально в заметке говорилось, что запуск телескопа «Джеймс Уэбб» запланирован на 2018 год, однако это устаревшие данные. В сентябре 2017 года NASA сообщило о переносе запуска на весну 2019 года. Редакция приносит читателям свои извинения.
Радиоимпульсы возникают в магнитосфере магнитара
Астрономы увидели, как галактический магнитар SGR J1935+2154 начал и перестал быть радиопульсаром. В этой фазе он пробыл 13 дней, спустя пять месяцев после того, как стал первым источником быстрого радиовсплеска в Млечном Пути. Это говорит в пользу теории о том, что подобные всплески связаны с намагниченными нейтронными звездами. Статья опубликована в журнале Science Advances. Впервые быстрые радиовсплески наблюдались 16 лет назад (хотя известны и более старые события), с тех пор было обнаружено несколько сотен подобных событий. Они представляют собой очень яркие импульсы радиоизлучения, которые длятся миллисекунды, чаще всего наблюдаются одиночные радиовсплески, однако известны и источники повторяющихся всплесков. При этом все источники находятся в других галактиках. Природа быстрых радиовсплесков до сих пор остается предметом споров и существует ряд теорий, объясняющих их. В 2018 году идея о том, что всплески могут возникать в магнитосфере намагниченных нейтронных звезд получила хорошее наблюдательное подтверждение, а в апреле 2020 года был обнаружен первый кандидат в источник быстрых радиовсплесков в Млечном Пути FRB 20200428, который укладывался в эту теорию. Его источником стал магнитар SGR J1935+2154, который находится в 21 тысяче световых лет от Солнца в остатке сверхновой G57.2+00.8. Группа астрономов во главе с Вэйвэем Чжу (Weiwei Zhu) из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук сообщила, что наблюдала SGR J1935+2154 в фазе радиопульсара при помощи наземного радиотелескопа FAST. Наблюдения велись с 9 по 30 октября 2020 года и были инициированы сообщением команды радиотелескопа CHIME, обнаружившим от магнитара три всплеска 8 октября. При этом в период с мая по август источник не проявлял заметной активности, лишь 30 апреля и 24 мая наблюдались три радиовсплеска умеренной светимости. В общей сложности за 13 дней ученые зарегистрировали 795 импульсов, которые четко повторялись с периодом 3,2478 секунды. Фаза радиоимпульсов не совпадает с фазой рентгеновских пульсаций, в отличие от эпизода генерации быстрого радиовсплеска FRB 20200428, при этом светимости одиночных импульсов примерно на восемь-девять порядков ниже, чем у FRB 20200428. Импульсы обладают сложной субструктурой, которая напоминает наблюдаемые структуры импульсов у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. Исследователи предполагают, что эти результаты говорят в пользу идеи о том, что магнитары могут быть источниками быстрых радиовсплесков. Возможно всплески, подобные быстрым радиовсплескам, и их аналоги с более низкой светимостью, генерируются за счет разных механизмов. Радиоимпульсы способны возникать в фиксированной области магнитосферы и генерируются за счет обычных физических механизмов, ответственных за излучение радиопульсаров. Радиовсплески же могут порождаться во время сильных возмущений магнитосферы и могут быть связаны с некими взрывными процессами, это способно объяснить отсутствие наблюдаемого периода у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. О том, что такое быстрые радиовсплески и как их изучают, можно прочитать в блоге астрофизика Сергея Попова.