«Джеймс Уэбб» нашел облака на ночной стороне горячего юпитера

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил наличие обширных облаков на ночной стороне горячего юпитера WASP-43b. Они не позволяют большей части теплового излучения с поверхности планеты проникнуть в космос. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Горячие юпитеры представляют собой короткопериодные газовые гиганты, которые подвергаются сильному нагреву со стороны своих звезд. Близость к светилу порождает также ситуацию приливного захвата экзопланеты, из-за чего у нее возникают фиксированные дневная и ночная сторона, которые сильно различаются по температуре. Любопытно, что данные наблюдений за некоторыми горячими юпитерами при помощи телескопов «Хаббл» и «Спитцер» говорят о том, что ночные стороны у таких экзопланет холоднее, чем предсказывают модели без облаков, что говорит в пользу наличия облаков, которые также влияют на смещение горячих точек и градиент температуры.

Группа астрономов во главе с Тейлором Беллом (Taylor J. Bell) из Исследовательского центра Эймса опубликовала результаты анализа данных наблюдений за горячим юпитером WASP-43b при помощи инструмента MIRI «Джеймса Уэбба» 1-2 декабря 2022 года.

WASP-43b характеризуется массой 1,78 массы Юпитера и орбитальным периодом 19,5 часа. Его родительская звезда относится к спектральному типу К7, с металличностью, близкой к солнечной, и находится на удалении 283,7 светового года от Солнца. Ранние наблюдения за экзопланетой выявили большую разницу температур между дневной и ночной сторонами планеты и намеки на наличие облаков на ночной стороне, которые могут состоять из силикатов магния и других минералов, например оксидов металлов или сульфидов.

Модель строения атмосферы, лучше всего подходящая под данные MIRI, указывает на безоблачную дневную сторону экзопланеты и наличие обширных облаков, расположенных преимущественно на ночной стороне, на высотах, соответствующих давлениям более ста миллибар, с оптической толщиной, достаточной для гашения большей части теплового излучения. На дневной стороне температура достигает 1524 кельвинов, а на ночной — 863 кельвина. За транспорт воздушных масс с дневной на ночную сторону отвечают ветра со скоростями почти девять тысяч километров в час.

При этом не было обнаружено метана в атмосфере ночной стороны, хотя он ожидался как признак неравновесной химии. Не было также найдено следов аммиака, зато во всех полушариях был обнаружен водяной пар. Ученые отмечают, что несмотря на то, что облачная модель лучше описывает данные наблюдений, она не может воспроизвести все наблюдаемые свойства атмосферы, что требует совершенствования моделей.

Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» впервые увидел силикатные облака в атмосфере коричневого карлика.