Международная группа астрономов сделала беспрецедентное открытие. Используя данные с нескольких телескопов, ученые обнаружили облака на внесолнечном газовом гиганте, экзопланете WASP-127b, который находится примерно в 525 световых годах от Земли.
Экзопланета WASP-127b была обнаружена в 2016 году и характеризовалась как газовый гигант, похожий на Юпитер - самую большую планету в Солнечной системе. Более ранние наблюдения показали, что, хотя эта экзопланета в 1,3 раза больше Юпитера, ее масса всего в 0,16 раза больше, чем у нашего гиганта.
Откуда такая огромная разница? Далекая экзопланета вращается очень близко к своей родительской звезде. Год на ней (полный оборот вокруг звезды) длится всего 4,2 земных дня. Такое чрезвычайно близкое расстояние от звезды заставляет WASP-127b подвергаться облучению в 600 раз больше, чем Земля, и испытывать температуру до 1100 градусов по Цельсию. Жар и радиация словно «надувают планету», делая ее одной из экзопланет с наименьшей плотностью.
Для ученых эти необычные условия оказались отличным предметом для исследования. «Раздутая» атмосфера планеты облегчила астрономам наблюдение и проведение новаторских исследований.
Изучена атмосфера экзопланеты на расстоянии более 500 световых лет
Определить состав атмосферы любой экзопланеты сложно, потому что в большинстве случаев мы не можем наблюдать эти планеты напрямую. Мы узнаем об их присутствии, размере и поведении, анализируя так называемые транзиты, или моменты, когда экзопланеты проходят между своей звездой-хозяином и Землей. Хотя изображения показывают темную ярком диске звезды, астрономы могут считать с нее много информации.
Наблюдения за транзитом также использовались в новом исследовании. Потому что, когда звездный свет проходит через атмосферу экзопланеты, мы можем наблюдать, что некоторые длины волн поглощаются или меняются в зависимости от того, с какими элементами они сталкиваются и насколько плотной является материя.
Команда ученых во главе с доктором Дж. Ромен Аллар из Университета Монреаля, Канада, подверг таким испытаниям планету WASP-127b, проходящую перед своей звездой-хозяином. Объединив инфракрасные наблюдения с космического телескопа «Хаббла» и измерения видимого света с помощью спектрографа ESPRESSO на Очень большом телескопе в Чили, ученые смогли изучить различные области атмосферы экзопланеты. Результаты преподнесли некоторые сюрпризы.
Были замечены облака и подтверждено присутствие натрия.
Во-первых, исследование подтвердило присутствие натрия в атмосфере WASP-127b, о чем говорили предыдущие отчеты об этом типе экзопланет.
Мы обнаружили присутствие натрия, но на гораздо меньшей высоте, чем ожидалось. Во-вторых, были сильные сигналы водяного пара в инфракрасном диапазоне, но не в видимом диапазоне длин волн. Это означает, что водяной пар на нижних уровнях защищен облаками, которые непрозрачны в видимом диапазоне длин волн, но прозрачны в инфракрасном диапазоне, - сказал доктор Алларт.
Команда не только обнаружила облака на экзопланете, но и измерила их высоту с беспрецедентной точностью. Объединенные данные двух инструментов позволили ученым сузить высоту облаков до атмосферного слоя с давлением от 0,3 до 0,5 миллибар.
Мы еще не знаем состав облаков, но мы знаем, что они не состоят из капель воды, как на Земле, - сказал д-р Алларт, представивший открытие на Европейском научном конгрессе (EPSC) 2021 года.
Ученый выразил надежду, что дальнейшие исследования помогут нам лучше понять структуру атмосферы WASP-127b и откроют путь для подобных исследований во многих других далеких мирах.
Астрономов заинтересовало необычное движение планеты
Анализ команды также выявил некоторые особенности того, как WASP-127b вращается вокруг своей звезды-хозяина. В Солнечной системе, которую мы знаем лучше всего, все планеты вращаются по направлению вращения Солнца в относительно ровной плоскости вокруг солнечного экватора.
В свою очередь, WASP-127b - как показали наблюдения - не только вращается в направлении, противоположном вращению своей звезды, но также сильно наклонена по отношению к плоскости, по которой она движется. Считается, что в этой системе около 10 миллиардов лет, а это означает, что в ней происходит что-то очень необычное.
Такое поведение неожиданно для этого типа планет и может быть вызвано неизвестным спутником. Все эти уникальные особенности делают WASP-127b планетой, которая будет очень интенсивно изучаться в будущем, - сказал доктор Алларт.
Источники: Europlanet Society, Phys.org
