«Юнона» увидела болид в атмосфере Юпитера
Планетологи в ходе анализа данных наблюдений автоматической станции «Юнона» выяснили, что весной 2020 года она увидела болид в атмосфере Юпитера, созданный метеороидом массой 250–5000 килограммов и диаметром 1–4 метра. Предполагается, что за год на планету может падать несколько десятков тысяч подобных тел. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
Юпитер, как самая большая и массивная планета в Солнечной системе, подвергается интенсивной бомбардировке объектами от крошечных пылинок до ядер комет, таких как Шумейкеров — Леви 9 и ударное событие 2009 года. В последнем случае эти достаточно редкие катаклизмы влияют на свойства и состав верхних слоев атмосферы Юпитера на протяжении десятилетий и могут оставлять в атмосфере планеты следы, заметные в течение нескольких месяцев. Падения на планету объектов диаметром 5–20 метров происходят чаще и порождают короткие яркие вспышки, которые могут наблюдаться астрономами-любителями на Земле. Так например, в период с 2010 по 2017 год любители пронаблюдали пять подобных событий. Однако космические аппараты способны наблюдать вспышки от падения на планету гораздо меньших объектов, например «Вояджер-1» во время пролета вблизи Юпитера обнаружил яркий след, который интерпретирован как метеороид размером 0,5 метра.
Группа планетологов во главе с Рохини Джайлз (Rohini S. Giles) из Юго-западного научно-исследовательского института опубликовала результаты анализа события, зарегистрированного ультрафиолетовым спектрометром UVS, установленным на борту межпланетной станции «Юнона», исследующей Юпитер. 10 апреля 2020 года, когда аппарат находился на расстоянии 80 тысяч километров от Юпитера, прибор зафиксировал на ночной стороне планеты в ее северном полушарии вспышку, которая не была замечена в этой области ни ранее ни в дальнейшем. Продолжительность вспышки была оценена от 17 миллисекунд до 150 секунд, спектр ее излучения можно описать моделью черного тела с температурой 9600 кельвинов, а сам источник излучения располагался на высоте примерно 225 километров над нулевым уровнем (где давление составляет 1 бар) планеты.
Ученые пришли к выводу, что имеют дело не с атмосферными разрядами, такими как спрайты или эльфы, а наблюдали болид, созданный метеороидом массой 250–5000 килограммов и диаметром 1–4 метра, который вошел в атмосферу Юпитера. По оценкам исследователей расчетная частота падений на Юпитер тел аналогичной массы составляет около 24 тысяч событий в год, однако это значение необходимо уточнить на основе последующих наблюдений «Юноны» за Юпитером.
О том, что нового узнала «Юнона» о Юпитере, можно узнать из материала «Под кожей Юпитера». А недавно NASA продлило научную программу станции до сентября 2025 года.
Александр Войтюк
Экзопланета находится близко к красному карлику AU Микроскопа
Астрономы при помощи телескопа «Хаббл» выявили переменность потери нейтрального водорода атмосферой горячего нептуна, который находится на краю «пустыни нептунов» и обращается по близкой орбите вокруг молодой звезды AU Микроскопа. Предполагается, что это может быть связано с зависимостью оттока газа из атмосферы от активности звезды. Статья опубликована в The Astronomical Journal. «Пустыней нептунов» планетологи называют наблюдаемые дефицит экзопланет размером с Нептун и короткими орбитальными периодами (менее трех дней). Предполагается, что такие планеты изначально представляют собой тела с твердым ядром и обширными газовыми оболочками, которые быстро эволюционируют за счет миграции ближе к звезде и потере атмосферы. Последний процесс, в свою очередь, может протекать в двух вариантах — за счет фотоиспарения атмосферы под действием высокоэнергетического излучения звезды или разогрев и убыль атмосферы за счет выделения тепла со стороны остывающего ядра планеты. Группа астрономов во главе с Китли Рокклиффом (Keighley E. Rockcliffe) из Дартмутского колледжа в Ганновере опубликовала результаты наблюдений за динамикой атмосферы горячего нептуна в системе звезды AU Микроскопа при помощи космического телескопа «Хаббл». AU Микроскопа представляет собой звезду до главной последовательности, которая находится в 31,9 световых года от Солнца. Этот молодой (23 миллиона лет) красный карлик относится к группе Беты Живописца, имеет массу 0,5 масс Солнца, а также обладает околозвездным диском и открытым в 2020 году горячим нептуном AU Mic b, который стал первой молодой экзопланетой с известным значением плотности. AU Mic b характеризуется орбитальным периодом 8,46 дня и радиусом 4,19 радиуса Земли, экзопланета попадает на край «пустыни нептунов» и по расчетам может терять атмосферу. В системе есть еще две более дальние экзопланеты, а также кандидат в четвертую экзопланету. «Хаббл» вел спектроскопические наблюдения за AU Mic b в дальнем ультрафиолетовом диапазоне во время двух событий транзита планеты по диску звезды 2 июля 2020 года и 19 октября 2021 года. В эти моменты излучение водорода в линии Лайман-альфа от родительской звезды с высокой вероятностью будет взаимодействовать с нейтральным водородом, утекающим из верхних слоев атмосферы экзопланеты, и частично поглощаться им, что отразится в спектрах. Влияние околозвездного диска в этих наблюдениях может не учитываться, так как он беден газом. Во время первого транзита следов нейтрального водорода вблизи экзопланеты обнаружено не было, однако во время второго транзита было обнаружено облако водорода, движущееся впереди AU Mic b, со столбцовой плотностью 1013,96 частиц на квадратный сантиметр. Облако превратилось в хвост с длиной 1,39 радиуса Солнца, высотой 0,32 радиуса Солнца, при этом скорость движения части газа увеличилась и составила 61,26 километров в секунду в радиальном направлении от звезды. Ученые предполагают, что такое необычное поведение атмосферы можно объяснить за счет того, что геометрия оттока газа от планеты меняется в зависимости от интенсивности звездного ветра, который формирует из облака хвост, а также зависеть от вспышек на звезде. Кроме того, нейтральный водород мог быть фотоионизирован высокоэнергетическим излучением за 44 минуты, что сделает его временно недоступным для наблюдений. Ранее мы рассказывали о том, как CHEOPS подтвердил открытие двух экзопланет у «долины субнептунов».