В атмосфере горячего юпитера KELT-9b, считающегося самой горячей из известных на сегодняшний день экзопланет, впервые нашли признаки наличия паров иттрия, скандия и хрома. Результаты наблюдений позволят точнее моделировать атмосферы экзопланет и больше узнать об их происхождении и эволюции. Препринт доступен на сайте arxiv.org
Горячие юпитеры — класс газовых экзопланет с размерами, подобными Юпитеру, но с гораздо более короткими орбитальными периодами, чем у него. Из-за близости к звезде их удобно регистрировать методом радиальных скоростей или транзитным методом. Такие экзопланеты обладают расширенными атмосферами с необычным составом и сложной динамикой атмосферных процессов, вызванных приливным захватом и мощными потоками излучения от звезды. Изучение химического состава горячих юпитеров позволяет наложить ограничения на модели процессов их формирования и эволюции.
Ультрагорячий юпитер KELT-9b находится в системе звезды спектрального класса A, расположенной на расстоянии 650 световых лет от Земли в созвездии Лебедя. Это самая горячая из известных на сегодняшний день экзопланет, ее равновесная температура составляет 4050 кельвин, что сравнимо с температурой фотосферы некоторых карликовых звезд. Планета находится на расстоянии 0,03 астрономических единицы от звезды и совершает полный оборот вокруг нее за 1,48 дней. Масса экзопланеты оценивается в 2,44 масс Юпитера, а радиус — в 1,78 радиуса Юпитера. Астрономы, при помощи спектрографа HARPS-North, установленном на телескопе TNG (Telescopio Nazionale Galileo), пронаблюдали два события транзита планеты по диску звезды и получили спектры пропускания. Когда планета оказывается между земным наблюдателем и диском звезды, часть света звезды проходит сквозь атмосферу и поглощается различными химическими элементами, что отражается в спектрах и позволяет понять химический состав атмосферы.
В результате астрономы обнаружили в полученных спектрах линии поглощения Na I, Cr II, Sc II и Y II, а также подтвердили существование линий поглощения Mg I, Fe I, Fe II и Ti II. Кроме того, были найдены линии Ca I, Cr I, Co I и Sr II, однако эти данные необходимо перепроверить при помощи новых наблюдений. Предполагается, что в атмосфере KELT-9b действуют процессы переноса воздушных масс из более глубоких слоев в верхние слои атмосферы, где формируется плотная область, прозрачность которой невелика, в этом случае можно объяснить расхождение модели атмосферы экзопланеты с данными наблюдений.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые нашли оксид титана в атмосфере экзопланеты и отыскали атмосферу у экзопланеты земного типа.
Александр Войтюк