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