Астрономы впервые нашли гидроксильный радикал в атмосфере экзопланеты
Астрономы впервые отыскали гидроксильный радикал (OH) в атмосфере экзопланеты — он был найден на дневной стороне ультрагорячего юпитера WASP-33b. Предполагается, что OH образуется в результате фотолиза водяного пара. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Горячие юпитеры представляют собой газовые гиганты, которые находятся очень близко к своим звездам. Это позволяет не только достаточно легко обнаруживать их, но и исследовать их атмосферы, в частности структуру, химический состав, скорости ветров на экваторе. Для ученых горячие юпитеры представляют интерес как с точки зрения динамики и состава их атмосфер, так и загадки появления подобных объектов.
WASP-33b обращается вокруг звезды типа Дельты Щита, которая расположена на расстоянии 378 световых лет от Солнца в созвездии Андромеды. Экзопланета относится к категории ультрагорячих юпитеров, год на ней длится всего 29 часов, а орбита почти перпендикулярна плоскости экватора звезды. Температура внешних слоев планеты на ее дневной стороне оценивается в 3398 кельвин, ее масса равна 2,1 массы Юпитера, а радиус — 1,6 радиуса Юпитера. Более ранние наблюдения за WASP-33b вначале выявили у нее стратосферу, а затем обнаружили оксид алюминия в ее атмосфере.
Группа астрономов во главе с Стеванус Нугрохо (Stevanus Nugroho) из Королевского университета в Белфасте опубликовала результаты наблюдений за WASP-33b в ближнем инфракрасном диапазоне при помощи спектрографа, установленного на 8,2-метровом телескопе «Субару». Ученых интересовал состав атмосферы экзопланеты на ее дневной стороне.
В результате ученые впервые обнаружили излучение гидроксильного радикала в атмосфере экзопланеты. Ранее он обнаруживался в атмосфере Земли, на поверхности Луны, а также в магнитосферах Сатурна, Венеры и Марса. ОН является одним из наиболее важных радикалов, определяющих химию атмосфер экзопланет, предполагается, что он образуется в результате фотолиза H2O ультрафиолетовым излучением от звезды. Данные наблюдений хорошо вписываются в теоретические модели, таким образом, OH, наряду с CO, должен быть одной из самых распространенных молекул в атмосферах горячих юпитеров, и его следует учитывать при наблюдениях.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы подтвердили механизм планетарной миграции горячих юпитеров и нашли необычного долгопериодического газового гиганта у другой звезды.
Александр Войтюк
В теории их быть не должно
Астрономы обнаружили сразу две крупные экзопланеты у очень маломассивного красного карлика. Такое открытие не вписывается в стандартные теории формирования планет, которые предсказывают отсутствие таких экзогигантов. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Считается, что маломассивные звезды очень редко формируют вокруг себя крупные планеты, а в случае очень легких красных карликов, с массами менее 0,2-0,4 массы Солнца, процесс образования гиганта в протопланетном диске, согласно стандартной модели аккреции вещества на твердое ядро, идти не должен. Однако на сегодняшний день уже известна малочисленная, но существующая в реальности популяция экзогигантов вокруг звезд с малой массой, которая начала формироваться 25 лет назад, когда была открыта экзопланета GJ 876b. Поиск таких тел важен для уточнения теоретических моделей и обоснования исключений из них. Группа астрономов во главе с Хосе-Мануэлем Альменарой (Jose-Manuel Almenara) из Университета Гренобль-Альпы сообщила об открытии сразу двух крупных экзопланет на орбитах вокруг маломассивной звезды. Речь идет о красном карлике TOI 4860, наблюдения за которым велись при помощи транзитного метода космическим телескопом TESS и наземным телескопом ExTrA, а также метода радиальных скоростей при помощи спектрографов SPIRou и ESPRESSO, установленных на наземных телескопах. TOI 4860 относится к спектральному классу M3.5V, обладает массой 0,34 массы Солнца и радиусом 0,354 радиуса Солнца и находится на удалении 262,2 светового года от Солнца. Звезда характеризуется повышенной металличностью, демонстрирует низкий уровень активности, а ее возраст оценивается примерно в четыре миллиарда лет. Существование TOI-4860b было подтверждено, эта транзитная экзопланета обладает массой 0,273 массы Юпитера и радиусом 0,766 радиуса Юпитера, и, скорее всего, похожа на Сатурн. Она находится на близкой к круговой орбите с периодом 1,52 дня и средним расстоянием до звезды в 0,0181 астрономической единицы, а ее эффективная температура составляет 694 кельвина. Судя по близости к звезде, форма планеты должна искажаться приливными силами, а орбита будет уменьшаться со временем. Экзогигант представляется интересной целью для дальнейших наблюдений, в том числе спектроскопических исследований атмосферы. TOI-4860с пока что остается кандидатом в экзопланету. Ее орбита характеризуется вытянутостью (эксцентриситет 0,657), длиной большой полуоси 0,776 астрономической единицы и периодом 426,9 дня, при этом сама экзопланета не транзитная и обладает минимальной массой 1,66 массы Юпитера. Ранее мы рассказывали о том, как ученые нашли аномально долгопериодического экзогиганта у близкой к Солнцу звезды.