Астрономы отыскали тербий в атмосфере самой горячей экзопланеты

Астрономы обнаружили ионы тербия в атмосфере самой горячей экзопланеты KELT-9b, относящейся к ультрагорячим юпитерам. Тербий стал вторым лантаноидом и новым рекордно тяжелым элементом, найденным в атмосфере экзопланеты. Статья будет опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics, ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Поиск тяжелых элементов в составе экзопланет может дать важную информацию о процессах формирования как самих планет, так и их звезд. В частности, исследования состава метеоритов показывают, что внутренняя часть Солнечной системы больше обогащена изотопами, образующимися в результате s-процесса, по сравнению с элементами, рождающимися в результате r-процесса, что плохо вписывается в текущие теории формирования планет. Это может объясняться, например, миграцией массивных планет-гигантов по звездной системе или составом родительской звезды.

Группа астрономов во главе с Николасом Борсато (Nicholas Borsato) из Лундского университета опубликовала результаты кросс-корреляционного анализа архивных данных наблюдений спектрографов HARPS-N и CARMENES, установленных на наземных телескопах, за транзитами ультрагорячего юпитера KELT-9b по диску родительской звезды.

KELT-9b обращается вокруг звезды A-типа, расположенной на расстоянии 650 световых лет от Солнца. Расстояние от экзопланеты до звезды составляет 0,03 астрономической единицы, а год на ней длится 1,48 дня. Масса KELT-9b оценивается в 2,44 массы Юпитера, а радиус — в 1,78 радиуса Юпитера. Это самая горячая из известных на сегодняшний день экзопланет, ее равновесная температура составляет 4050 кельвин.

Ученые подтвердили обнаружение в атмосфере KELT-9b найденных ранее ионов HI, Na I, Mg I, Ca II, Sc II, Ti II, Cr II, Fe I и Fe II, а также обнаружили ионы Ca I, Cr I, Ni I, Sr II, Tb II со статистической значимостью пять сигм и ионы Ti I, VI и Ba II со статистической значимостью выше трех сигм.

Ионы тербия, представляющего собой редкоземельный металл, никогда прежде не наблюдались в атмосфере экзопланеты. Это второй лантаноид после самария и на текущий момент самый тяжелый элемент, найденный в атмосфере экзопланеты. Ожидается, что открытие поможет наложить ограничения на сценарии формирования и миграции к звезде KELT-9b.

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