|
Сияние молекул воды на адской экзопланете
|
|
|
|
Астрономы впервые изучили свойства стратосферы одной из гигантских экзопланет и обнаружили, что она раскалена до таких температур, что она могла бы испарить железо и другие металлы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
|
|
|
|
"Когда мы впервые нацелили "Хаббл" на WASP-121b, мы увидели сияние молекул воды, что указало на наличие четко выраженной стратосферы на этом "горячем юпитере". Наши теоретические расчеты достаточно давно указывали на то, что у некоторых планет могут быть очень горячие стратосферы, сильно влияющие на химию и физику всей атмосферы", — рассказывает Том Эванс (Tom Evans) из университета Эксетера (Великобритания).
|
 |
|
За последние десять лет астрономы открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы, часть из которых оказалась похожей на Землю по своим размерам, а другие – на уменьшенные или увеличенные копии Юпитера. Сейчас планетологи активно работают над изучением их атмосферы для оценки того, может ли существовать на них жизнь, и раскрытия истории формирования.
|
|
|
|
Большие успехи в этом направлении были достигнуты при изучении "горячих юпитеров" – самых больших и удобных для изучения планет вне Солнечной системы. Их раскаленная атмосфера оказалась похожей по составу на газовые оболочки Юпитера и Сатурна, в основном состоящие из водорода, гелия и углеводородов, а в их небесах астрономы открыли экзотические стеклянные и свинцовые облака и дожди из драгоценных камней.
|
|
|
|
Как рассказывает Эванс, ученые достаточно давно подозревали, что многие "горячие юпитеры", обладающие рекордно высокими температурами поверхности и атмосферы, могут обладать еще более раскаленной стратосферой, температура которой, как и у ее "тезки" на Земле, растет по мере удаления от поверхности газового гиганта.
|
|
|
|
Существующие сегодня телескопы слишком малы для того, чтобы напрямую наблюдать за атмосферой таких планет, и поэтому ученым приходится искать их следы в свечении звезд, вокруг которых вращаются "горячие юпитеры", опираясь на свойства земной стратосферы и компьютерные модели раскаленных газовых гигантов.
|
|
|
|
Проблема заключается в том, что ученые не знали, какие вещества или молекулы могут служить аналогом озона, главного виновника разогрева стратосферы на Земле. Молекулы озона, как объясняют ученые, поглощают ультрафиолетовое излучение и преобразуют его в тепло, благодаря чему стратосфера горячее "сверху", где таких лучей больше, чем "снизу", куда они попадают гораздо реже.
|
|
|
|
Под железными облаками
|
|
|
|
Эванс и его коллеги пытались найти такие молекулы, анализируя спектр самых горячих экзопланет при помощи "Хаббла". Наблюдая за недавно открытой планетой WASP-121b, "горячим юпитером" в созвездии Кормы, ученые обнаружили несколько крайне необычных линий в их спектре, указывавших на присутствие сильно разогретых водных паров и ряда других веществ, способных разогреть воду до столь высоких температур.
|
|
|
|
Пытаясь понять, какие именно вещества содержатся в атмосфере WASP-121b, ученые создали компьютерную модель этого "горячего юпитера". Используя эту виртуальную планету, астрономы добавляли в ее атмосферу различные вещества и наблюдали за тем, как меняется ее спектр при изменении набора и концентрации этих соединений.
|
|
|
|
Подобный прием помог им доказать, что верхний слой атмосферы WASP-121b действительно похож на стратосферу, роль озона в которой играют два вещества – оксид титана и оксид ванадия, наночастицы и молекулы которых поглощают ультрафиолет еще сильнее, чем озон.
|
|
|
|
Благодаря этим соединениям, верхний слой стратосферы WASP-121b примерно на 1100-1500 градусов Кельвина горячее, чем ее нижняя часть, и температуры в ней достигают рекордных 2700 градусов Кельвина. Это означает, что железо, попавшее в эту часть атмосферы WASP-121b, не только бы начало плавиться, но и было бы готово "закипеть" и испариться.
|
|
|
|
Данное открытие, как считают Эванс и его коллеги, подтверждает то, что существует два класса "горячих юпитеров", обладающих или не обладающих стратосферой. Дальнейшее изучение WASP-121b и открытие других планет такого рода, по мнению планетологов, поможет нам понять, что именно отличает их и как формируются подобные "адские" миры.
|
|
|
|
Источник
|
