Моделирование указало на распад молекулярного водорода в атмосфере самой горячей экзопланеты
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
Она уже 600 миллионов лет почти не образует новые звезды
Космический инфракрасный телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил очень маломассивную спокойную галактику, которая существовала спустя 3,3 миллиарда лет после Большого Взрыва. Она почти не образует новые звезды последние 600 миллионов лет своей жизни. Препринт работы опубликован на arXiv.org. Большинство галактик в ранней Вселенной пережили вспышки звездообразования, многие из которых завершились переходом к относительно стабильному темпу формирования новых звезд. Однако в какой-то момент звездообразование из-за разных причин может затормозиться и прекратиться, что приводит к образованию спокойных галактик, в которых нет заметного звездообразования за последние сотни миллионов лет или даже дольше. Ученых очень интересуют причины такого затишья, особенно если галактики наблюдаются в первые миллиарды лет жизни Вселенной. Группа астрономов во главе с Лестером Сэндлсом (Lester Sandles) из Кембриджского университета сообщила об открытии нового представителя спокойных галактик, получившего обозначение JADES-GS+53.12365-27.80454. Оно было сделано в рамках обзора JADES при помощи инструментов NIRCam и NIRSpec «Джеймса Уэбба». Ученые также использовали в работе архивные данные наблюдений «Хаббла». Красное смещение JADES-GS+53.12365-27.80454 составляет 2,34, а ее эффективный радиус — 2,3 тысячи световых лет. Масса галактики оценивается в 9,5×108 масс Солнца, это наиболее маломассивная спокойная галактика, обнаруженная на больших значениях красного смещения. Галактика практически не образует звезды последние 600 миллионов лет, пик звездообразования был в ней около 500–1000 миллионов лет назад при возрасте самой галактики 0,8–1,7 миллиарда лет. Предполагается, что тушение звездообразования в JADES-GS+53.12365-27.80454 могло быть вызвано влиянием окружающей среды — галактика находится вблизи области повышенной плотности вещества, которая содержит три подтвержденные массивные старые галактики с галактиками-спутниками. Возможно JADES-GS+53.12365-27.80454 ускоренно эволюционировала и быстро израсходовала запасы доступного газа. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие рекордно далекой массивной спокойной галактики.