Гелий раздул атмосферу горячего нептуна

Европейские астрономы обнаружили в атмосфере горячего нептуна HAT-P-11 b гелий. В статье, опубликованной в журнале Science, сообщается, что из-за радиации звезды в планетной системе атмосфера HAT-P-11 b раздувается, напоминая воздушный шар. Открытие сделали с помощью спектрографа CARMENES, установленного на телескопе в испанской обсерватории Калар-Альто. 

Гелий (об истории его открытия читайте в нашем материале «Химия в солнечном свете») является вторым по распространенности химическим элементом во Вселенной после водорода и одним из основных компонентов в составе Солнца и газовых гигантов в Солнечной системе. Долгое время предполагалось, что гелий должен присутствовать и в атмосферах крупных экзопланет, но впервые найти его удалось только в этом году: тогда астрономы обнаружили гелий в спектре супернептуна WASP-107b.

Теперь астрономы под руководством Ромэна Алларта (Romain Allart) из Женевского университета обнаружили гелий в атмосфере экзопленты HAT-P-11 b — горячего нептуна, вращающегося вокруг оранжевого карлика HAT-P-11, расположенного в 124 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Эта планета была открыта в рамках проекта HATNet в январе 2009 года.

Гелий был обнаружен в атмосфере планеты при помощи инструмента CARMENES, установленного на 3,5-метровом телескопе в испанской обсерватории Калар-Альто. Когда планета оказывается между земным наблюдателем и диском звезды, часть света звезды проходит сквозь атмосферу и поглощается различными химическими элементами, что отражается в спектрах поглощения. Сравнение данных наблюдений в инфракрасном диапазоне с трехмерным моделированием верхних слоев атмосферы планеты помогло оценить, что границы «распухшей» от потоков ультрафиолетового излучения от звезды атмосферы простираются за пределы пяти радиусов планеты, а гелий она теряет со скоростью  ≲ 3×10⁵ грамма в секунду. При этом с дневной на ночную сторону планеты гелий транспортируется при помощи мощных высотных ветров, дующих со скоростью более трех километров в секунду, образуя вокруг планеты что-то вроде шара. При этом, однако, не наблюдается хвоста из газа, идущего от планеты.

В прошлом году с помощью телескопа «Хаббл» ученым удалось обнаружить в атмосфере другого горячего нептуна HAT-P-26 воду. Об этом вы можете прочитать в нашей заметке.

Елизавета Ивтушок