Астрономы впервые отыскали барий в атмосфере экзопланеты

Астрономы впервые обнаружили в атмосферах двух ультрагорячих юпитеров барий, который стал самым тяжелым химическим элементом, найденным в газовых оболочках экзопланет. Открытие оказалось неожиданным и может означать гораздо более сложную динамику атмосферы горячих газовых гигантов, чем считалось ранее. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.

Ультрагорячие юпитеры представляют собой крупные газовые гиганты, которые расположены на очень близких орбитах вокруг своих звезд, из-за чего разогреваются до высоких температур. В настоящее время они представляют собой наиболее удобные объекты для исследования атмосфер экзопланет при помощи метода трансмиссионной спектроскопии. Он заключается в регистрации света родительской звезды, который проходит через атмосферу экзопланеты во время события транзита. При этом часть излучения звезды будет поглощена различными химическими элементами в атмосфере, что позволяет судить о примерных структуре и составе атмосферы и проверить модели атмосфер.

Группа астрономов во главе с Томашем Азеведо Силвой (Tomás Azevedo Silva) из университета Порто сообщила о первом обнаружении бария в виде Ba⁺ в атмосферах двух ультрагорячих юпитеров WASP-76b и WASP-121b. Ученые проанализировали данные наблюдений за транзитами экзопланет инструмента ESPRESSO, установленного на наземном комплексе телескопов VLT.

WASP-76b и WASP-121b характеризуются орбитальными периодами менее двух суток и равновесными температурами, близкими к 2,5 тысячи кельвинов, из-за чего их газовые оболочки распухли.

В случае WASP-76b данные наблюдений подтвердили наличие в атмосфере экзопланеты H, Li, Na, Mg, Ca⁺, V, Cr, Mn и Fe, однако не подтвердили наличие Co, Ni и Sr⁺. В случае WASP-121b было подтверждено наличие в атмосфере ультрагорячего юпитера H, Li, Na, Mg, Ca⁺, V, Cr, Mn, Fe и Fe⁺, а также открыты Co и Sr⁺, и, возможно, Ti⁺. Ученые также нашли подтверждения идеи о том, что с дневной на ночную сторону планеты дуют сильные ветры.

Что касается Ba⁺, то он был найден в атмосферах обеих экзопланет, что оказалось неожиданностью, так как в теории тяжелые элементы должны опускаться в глубокие слои атмосферы планеты. Исследователи предполагают, что это может быть связано с более сложной атмосферной динамикой, а барий может быть более распространенным элементом в атмосферах ультрагорячих юпитеров, чем считалось ранее.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые подтвердили, что на ультрагорячем юпитере WASP-76b идут железные дожди.

Александр Войтюк