Астрономы впервые достоверно обнаружили атомарный калий в атмосферах двух горячих юпитеров. Результаты работы позволяют узнать больше о процессах, идущих в атмосферах экзопланет, таких как конденсация или фотоионизация. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
Cуществование атомарного натрия и калия в атмосферах горячих юпитеров, расположенных близко к своим звездам, было теоретически предсказано около 20 лет назад. Оба этих элемента могут давать четкие полосы поглощения в оптических спектрах, полученных при помощи абсорбционной спектроскопии в ходе транзита планеты по диску своей звезды. В этом случае часть света звезды проходит сквозь атмосферу планеты и поглощается различными химическими элементами, что позволяет понять ее состав.
Ранее уже были опубликованы работы по экзопланетам HD189733b и HD209458b, в атмосферах которых был найден натрий, однако на сегодняшний день не было случаев достоверной регистрации атомарного калия в атмосферах этих горячих юпитеров.
Группа астрономов во главе с Энжином Келесом (Engin Keles) сообщает о результатах исследований атмосфер горячих юпитеров HD189733b и HD209458b при помощи метода абсорбционной спектроскопии. Наблюдения проводились в октябре 2017 года при помощи инструмента PEPSI (Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument), установленного на наземном телескопе LBT (Large Binocular Telescope).
Астрономам удалось обнаружить с большой точностью атомарный калий в верхних слоях атмосфер этих экзопланет, причем его содержание в атмосфере HD209458b меньше, чем в случае с HD189733b, в атмосфере которой также в два раза больше атомарного натрия. Предполагается, что подобное различие не связано с процессами формирования самих планет, а возникает в результате процессов конденсации паров металлов в более глубоких слоях атмосфер и/или процессов фотоионизации в верхних слоях атмосфер, а также различиями в механизмах формирования облаков.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы нашли четыре новых горячих юпитера, среди которых оказалась одна из самых горячих экзопланет, известных на сегодняшний день, а также планета со странной орбитой.
Александр Войтюк
Оно возникло из-за сильной солнечной вспышки и выброса плазмы
Китайские астрономы сообщили о первом случае регистрации наземного возрастания солнечных космических лучей на Земле, Луне и Марсе. Само по себе событие не было очень мощным и возникло в октябре 2021 года из-за сильной вспышки и коронального выброса массы на Солнце. Статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters. Когда на Солнце происходят мощные вспышки или корональные выбросы массы, то в гелиосфере наблюдается возрастание интенсивности энергетических частиц солнечных космических лучей (в основном это протоны), которые способны негативно влиять на здоровье астронавтов или электронику космических аппаратов и кораблей. При этом могут возникать события наземного возрастания солнечных космических лучей (GLE-событие), когда ускоренные протоны с энергиями от пятисот мегаэлектронвольт до нескольких гигаэлектронвольт способны достичь поверхности Земли, порождая в атмосфере множество вторичных частиц, что обнаруживается наземными детекторами. Такие события относительно редки, с 1942 года их зарегистрировано 73 штуки. Группа астрономов во главе с Го Цзиннань (Jingnan Guo) из Научно-технического университета Китая опубликовала результаты анализа наблюдений первого случая регистрации наземного возрастания солнечных космических лучей на поверхностях сразу трех небесных тел — Земли, Луны и Марса. Речь идет о событии GLE73, которое произошло 28 октября 2021 года и связано с солнечной вспышкой класса X1.0 и сопровождавшим ее мощным корональным выбросом массы. Ученые рассматривали данные, полученные прибором LND на борту китайской станции «Чанъэ-4» на поверхности обратной стороны Луны, инструментом CRaTER на борту орбитального лунного зонда LRO, детектором RAMIS на спутнике Eu:CROPIS на полярной 600-километровой околоземной орбите, а также детектором RAD на борту марсохода «Кьюриосити». Поскольку Луна не имеет глобального магнитного поля или плотной атмосферы, то солнечные космические лучи могут достигать ее поверхности напрямую, а также взаимодействовать с реголитом, порождая вторичные частицы. У Марса тоже отсутствует глобальная магнитосфера, однако есть тонкая атмосфера, в которой солнечные космические лучи способны терять часть энергии и генерировать вторичные частицы, которые, как и в случае Луны, будут возникать и при взаимодействии первичных частиц с грунтом. В случае околоземной орбиты измеренная общая доза поглощенного излучения от солнечных космических лучей составила 10,474 миллигрей, околомарсианской — 9,186 миллигрей, окололунной — 31,191 миллигрей. На показания детектора RAMIS, скорее всего, влиял тот факт, что он находился за трехмиллиметровым алюминиевым экраном, в то время как CRaTER был наименее экранированным детектором. В случае лунной поверхности измеренная доза поглощенного излучения составила около 17 миллигрей, при этом значение смоделированной дозы составляет около 11 миллигрей. Для поверхности Марса поглощенная доза составила 0,288 миллигрея, при этом наиболее верная по мнению ученых модель дает значение дозы 0,315 миллигрея. Ученые отмечают, что радиационный эффект GLE73 по сравнению с другими GLE-событиями не выглядит очень большим, возможно из-за недостаточной эффективности ускорения частиц во время выброса или вспышки. Считается, что острая лучевая болезнь развивается у человека, если его тело получит дозу выше 700 миллигрей одномоментно или за короткое время. Ни одно из событий типа GLE на Марсе не преодолело этот порог по измеренной дозе, а вот на Луне 12 из 67 событий превысили этот уровень. Для лучшего понимания угрозы таких событий для астронавтов и техники, а также создания более точных моделей, необходимо продолжать мониторинг радиационной обстановки как на Земле, так и в межпланетном пространстве и на поверхности других небесных тел. Ранее мы рассказывали о том, как десять космических аппаратов отследили путешествие солнечной плазмы по Солнечной системе.