Сделана первая карта погоды на экзопланетах типа «горячий Юпитер»
Ученые из Калифорнийского технологического института сделали первую карту погоды на экзопланетах типа «горячий Юпитер». Работу по изучению погоды на подобных планетах начали еще в 2007 году.
Среди сотен новых планет, открытых космическим телескопом НАСА Kepler, много экзотических планет-гигантов, которые вращаются очень близко к их родительским звездам. Они находятся на орбитах, схожих по параметрам с орбитой Меркурия, и одна из сторон данных планет нагревается в сотни раз сильнее нашего Юпитера. Все это приводит к формированию невероятно бурного климата с ураганами огромной силы.
Изучить климат планет, удаленных на сотни световых лет от Земли, невероятно сложно. Даже снимок размером всего в пиксель ученые посчитали бы огромным достижением, ну а об изучении климата экзопланет с помощью прямых наблюдений атмосферных явлений вообще пока не может быть и речи.
Однако ученые нашли выход из этой ситуации – с помощью «трюка», изобретенного ученым Ником Коуэном из Северо-Западного университета. Суть его методики заключается в изучении воздействия приливных сил, которые возникают во время движения массивной горячей экзопланеты вблизи ее родительской звезды. С помощью измерения яркости инфракрасного излучения планеты в зависимости от ее положения на орбите, можно составить элементарную погодную карту зависимости температуры от долготы.
Космический инфракрасный телескоп Spitzer оказался единственным инструментом с достаточной чувствительностью, чтобы выполнить эту задачу. С момента начала исследований в 2007 году, были изучены около десятка горячих Юпитеров. Последнее наблюдение велось за газовым гигантом HAT-P-2b, удаленным от Солнца на 370 световых лет. На этой планете дневная температура достигает более 2100 градусов Цельсия, а ночная - падает ниже 930 градусов Цельсия. Даже ночью эта планета в десять раз горячее, чем наш Юпитер.
Карты погоды горячих юпитеров показывают огромную разницу температур днем и ночью - обычно превышающую 1000 градусов. Исследователи полагают, что этот высокий температурный градиент приводит к образованию свирепых ураганов, движущихся со скоростью тысячи километров в час – быстрее скорости звука! Обыкновенные облака из воды и метана не могут существовать в таких условиях. Вместо этого на горячих юпитерах, возможно, присутствуют облака из кремния.
Пока карты погоды экзопланет выглядят очень примитивными и скудными по сравнению с теми, что составлены для Земли. Однако не стоит забывать, что экзопланеты удалены от нас на десятки, а то и сотни световых лет, поэтому даже такие достижения еще 20 лет назад казались бы фантастическими.