Богатая углеродом атмосфера горячего юпитера указала на место его формирования
Астрономы выяснили, что содержание углерода в атмосфере горячего юпитера Тау Волопаса b больше схоже с Юпитером, чем с Солнцем. Это означает, что планета сформировала свою внешнюю оболочку во внешней части протопланетного диска и лишь потом мигрировала ближе к своей звезде. Статья опубликована в The Astronomical Journal.
Горячие юпитеры предоставляют для астрономов уникальные природные лаборатории — эти газовые экзогиганты находятся достаточно близко к своим звездам, чтобы их внешние слои нагревались до экстремальных температур, порой сравнимых с фотосферами звезд. Аналогов подобных планет нет в Солнечной системе, а химия и динамика атмосфер горячих юпитеров до сих пор плохо изучены, как и механизмы их формирования.
Группа астрономов во главе с Стефаном Пеллетье (Stefan Pelletier) из Института исследований экзопланет Монреальского университета опубликовала результаты анализа данных наблюдений за экзопланетой Тау Волопаса b (τ Boo b), которая обращается вокруг желто-белой звезды, входящей в двойную систему, расположенную в 51 световом годе от Солнца. Этот горячий юпитер был одной из первых обнаруженных экзопланет и неоднократно наблюдался телескопами, которые помогли оценить его параметры и обнаружить от него радиоизлучение. Экзопланета обладает массой 6,24 масс Юпитера, а год на ней длится всего 3,31 земных дня. Новые наблюдения велись при помощи спектрографа SPIRou, установленного на телескопе CFHT, в период с апреля 2019 года по июнь 2020 года. Целью работы было определение характеристик дневной атмосферы экзопланеты.
Ученые не нашли в атмосфере τ Boo b паров CH4, CO2, HCN, TiO, C2H2 или NH3, а также обнаружили близкую к солнечному и аналогичное юпитерианскому концентрацию CO и крайне малое содержание водяного пара. Увеличенное содержание угарного газа и отсутствие водяного пара противоречит идее о том, что планета могла сформировалась в протопланетном диске с составом, аналогичным составу Солнечной системы.
Соотношения C/H, O/H и C/O, полученные для τ Boo b, трудно объяснить в рамках стандартной модели образования планет в околозвездном диске путем аккреции вещества на ядро. Предполагается, что эта экзопланета аккрецировала большую часть своей внешней оболочки во внешней части протопланетного диска, богатой СО и расположенной за снеговой линией H2O, и в дальнейшем мигрировала ближе к звезде, по пути мало захватывая планетезимали.
Ранее мы рассказывали о том, как необычная атмосфера горячего юпитера подтвердила механизм планетарной миграции.
Александр Войтюк
Его ширина составляет 322 километра
Астрономы оценили альбедо и форму кандидата в карликовую планету 2002 MS4 из Пояса Койпера, а также нашли на нем впадину глубиной 45,1 километра и протяженностью 322 километра — предположительно, это огромный кратер. Это удалось сделать благодаря наблюдениям покрытий объектом звезд Млечного Пути. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Покрытия звезд возникают, когда какое-либо близкое к земному наблюдателю тело, такое как астероид, планета или ее спутник, проходят на фоне звезды Млечного Пути, вызывая падение ее яркости или закрывая ее полностью. Это позволяет уточнить размеры и форму тела, его орбиту или выявить наличие колец или других структур. В частности, благодаря покрытиям звезд были открыты кольца у Урана и карликовой планеты Квавар из Пояса Койпера, а также установлена двойственность Аррокота — цели зонда New Horizons. Группа астрономов во главе с Флавией Роммель (Flavia Rommel) из Федерального технологического университета в Бразилии опубликовала результаты программы по наблюдению девяти покрытий звезд кандидатом в карликовую планету в Поясе Койпера (307261) 2002 MS4, проводившейся в период с 2019 по 2022 год при помощи ряда наземных телескопов в Южной и Северной Америке, Африке, Европе и Западной Азии. Объект был обнаружен в рамках программы отслеживания околоземных астероидов в июня 2002 года и классифицируется как представитель горячей популяции классических тел Пояса Койпера. Модель 2002 MS4, лучше всего подходящая под данные наблюдений, обладает большой полуосью 412 километров и малой полуосью 385 километров, а также оценочным геометрическим альбедо 0,1. Исследователи также обнаружили три отчетливых детали рельефа, видимых в северо-восточной части лимба: впадина, глубиной 11 километров, за которой следует возвышенность высотой 25 километров, за которой следует еще одна впадина с глубиной 45,1 километра и линейной протяженностью 322 километра. Предполагается, что если вторая впадина является ударным кратером, то это может быть самый большой кратер на транснептуновых объектах. Однако не исключена полностью модель, где возвышенность объясняется наличием спутника, хотя из данных наблюдений явно не следует присутствие у 2002 MS4 выбросов с поверхности, спутников или колец. Ранее мы рассказывали о том, как самый крупный кратер Аррокота рассказал о его ударном прошлом.