|
Экзотическая атмосфера редкого сверхгорячего экзонептуна
|
|
|
|
Команда международных исследователей, включая доктора Джейка Тейлора с физического факультета Оксфордского университета, использовала космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для изучения экзотической атмосферы LTT 9779 b, редкого "сверхгорячего Нептуна". Результаты будут опубликованы 25 февраля в журнале Nature Astronomy.
|
|
|
|
Исследование позволяет по-новому взглянуть на экстремальные погодные условия и свойства атмосферы этой удивительной экзопланеты LTT 9779 b, которая находится в так называемой горячей пустыне Нептуна - категории планет, о существовании которых известно крайне мало. В то время как планеты—гиганты, вращающиеся очень близко к своим звездам—хозяевам, часто называемые горячими Юпитерами, обычно обнаруживаются с помощью современных методов поиска экзопланет, ультрагорячие Нептуны, такие как LTT 9779 b, остаются удивительно редкими.
|
|
|
|
"Найти планету такого размера так близко к ее звезде-хозяину - все равно что найти снежный ком, который не растаял в огне", - говорит аспирант Луи-Филипп Кулон из Института исследований экзопланет имени Троттье при Монреальском университете (IREx), который руководил исследованием. "Это свидетельствует о разнообразии планетных систем и дает представление о том, как планеты эволюционируют в экстремальных условиях".
|
|
|
|
|
|
|
Уникальная лаборатория инопланетной погоды
|
|
|
|
Вращаясь вокруг своей звезды-хозяина менее чем за сутки, LTT 9779 b подвергается обжигающим температурам, достигающим почти 2000 ° C на дневной стороне. Планета замкнута в цикле приливов (подобно Луне Земли), что означает, что одна сторона постоянно обращена к своей звезде, в то время как другая остается в вечной темноте.
|
|
|
|
Несмотря на такие экстремальные явления, команда обнаружила, что на дневной стороне планеты в более прохладном западном полушарии есть отражающие облака, создающие разительный контраст с более жаркой восточной стороной. "Эта планета представляет собой уникальную лабораторию для изучения взаимодействия облаков и переноса тепла в атмосферах сильно облученных миров", - говорит Куломб.
|
|
|
|
Доктор Тейлор из Оксфордского университета работал вместе с Куломбом над анализом полученных данных. Ранее пара провела первоначальный атмосферный анализ спектра планеты, результаты которого были опубликованы в Astrophysical Journal Letters в 2024 году: "Наше первоначальное исследование спектра пропускания указывало на необходимость наличия облаков на большой высоте для объяснения наблюдений; наше последнее исследование подтверждает существование этих облаков,- он объясняет.
|
|
|
|
Анализ команды, проведенный с использованием JWST в рамках проекта NEAT (исследование атмосферного разнообразия транзитных экзопланет NIRISS) Программа гарантированных временных наблюдений выявила асимметрию в отражательной способности дневной стороны планеты. Команда предположила, что неравномерное распределение тепла и облаков обусловлено мощными ветрами, которые разносят тепло по планете. Эти результаты помогают усовершенствовать модели, описывающие, как тепло переносится по планете и как образуются облака в атмосферах экзопланет, помогая преодолеть разрыв между теорией и наблюдениями.
|
|
Создание карты атмосферы сверхгорячего Нептуна
|
|
|
|
Исследовательская группа детально изучила атмосферу, проанализировав как тепло, излучаемое планетой, так и свет, который она отражает от своей звезды. Чтобы создать более четкую картину, они наблюдали планету в нескольких положениях на ее орбите и проанализировали ее свойства на каждом этапе в отдельности. Они обнаружили облака, состоящие из материалов, похожих на силикатные минералы, которые образуются на немного более прохладной западной стороне дневной стороны планеты. Эти отражающие облака помогают объяснить, почему эта планета такая яркая в видимом диапазоне длин волн, отражая большую часть света звезды.
|
|
|
|
Объединив этот отраженный свет с тепловым излучением, команда смогла создать детальную модель атмосферы планеты. Их результаты показывают тонкий баланс между интенсивным излучением тепла от звезды и способностью планеты перераспределять энергию. В ходе исследования также был обнаружен водяной пар в атмосфере, что дало важные сведения о составе планеты и процессах, которые управляют ее экстремальными условиями.
|
|
|
|
"Детально моделируя атмосферу LTT 9779 b, мы начинаем раскрывать процессы, определяющие ее инопланетные погодные условия", - объясняет профессор Бьерн Беннеке, соавтор исследования и научный руководитель Куломба.
|
|
Последствия для науки об экзопланетах
|
|
|
|
Эта редкая планетная система продолжает бросать вызов пониманию учеными того, как планеты формируются, мигрируют и выживают под воздействием неумолимых звездных сил. Отражающие облака планеты и ее высокая металличность могут пролить свет на то, как меняется атмосфера в экстремальных условиях. LTT 9779 b - замечательная лаборатория для изучения этих вопросов, предлагающая понимание более широких процессов, которые формируют архитектуру планетных систем по всей галактике.
|
|
|
|
"Эти результаты дают нам новый взгляд на динамику атмосферы небольших газовых гигантов", - говорит Куломб. "Это только начало того, что JWST расскажет об этих удивительных мирах".
|
|
|
|
Для всестороннего изучения этих редких планетных систем используются и другие приборы: "Мы еще не закончили собирать информацию об этой планете по крупицам", - заключает доктор Тейлор. "В настоящее время мы используем наблюдения с космического телескопа Хаббла и Очень большого телескопа для более детального изучения структуры облаков на дневной стороне, чтобы узнать как можно больше".
|
|
|
|
Источник
|
