Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Моделирование указало на распад молекулярного водорода в атмосфере самой горячей экзопланеты

Художественное представление KELT-9b

NASA/JPL-Caltech

Астрономы выяснили, что в атмосфере экзопланеты KELT-9b от высокой температуры разрушаются молекулы. Эта планета относится к классу горячих юпитеров и вращается вокруг своей звезды так близко, что температура ее верхних слоев достигает 4200 градусов Цельсия. Это выше температуры некоторых звезд, и на данный момент это самая горячая из обнаруженных экзопланет. Работа опубликована в Astrophysical Journal Letters.

За последние годы в других звездных системах были обнаружены тысячи планет. Они очень разнообразны, и одна из классификаций опирается на схожесть с планетами Солнечной системы — холодный нептун, супервенера, горячий юпитер и так далее. Но, несмотря на большое число обнаруженных экзопланет, ученые только начинают разрабатывать методы детального изучения их атмосферы. 

Исследование ученых из Чикагского университета под руководством Меган Мансфилд (Megan Mansfield) посвящено ультрагорячему юпитеру KELT-9b, открытому в 2017 году. Он находится на расстоянии 670 световых лет от Земли, весит в три раза больше Юпитера и вращается вокруг своей звезды на очень близком расстоянии так, что его год составляет всего полтора земных дня. Работа опирается на наблюдения космического телескопа «Спитцер», который исследует космос в инфракрасном диапазоне и способен улавливать малейшие колебания температуры небесных тел

Планета KELT-9b повернута к своей звезде всегда одной стороной, поскольку находится к ней слишком близко, в зоне приливного захвата (как Луна по отношению к Земле). Но, так как сама планета обращается по орбите, ученые все равно смогли осмотреть ее со всех сторон. Наблюдения в течение нескольких часов позволили составить температурную карту верхних слоев газового гиганта, его ночной и дневной половины.

Используя полученные данные о химическом составе атмосферы, астрономы построили компьютерную модель передвижения потоков газа в ее атмосфере. Судя по ней, под воздействием температуры дневной стороны KELT-9b — 4200 градусов — молекулы водорода из ее атмосферы распадаются на отдельные атомы. Конвекция переносит атомарный водород на ночную сторону, где он охлаждается и рекомбинирует обратно. После этого молекулы снова уносятся на дневную сторону и процесс повторяется. Если не учитывать этот цикл, компьютерная модель показывает скорость ветра равную 60 километров в секунду, что нереалистично много. По словам ведущего автора публикации Меган Мансфилд (Megan Mansfield), подобный эффект должны иметь место и на других сверхгорячих юпитерах.

До этого в атмосфере KELT-9b нашли пары иттрия и хрома. Также недавно астрономы обнаружили водяной пар в атмосфере планеты в обитаемой зоне. Ранее ученым удалось смоделировать на экзопланетах облака.

Василий Зайцев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.