Экзопланета WASP-189b слишком горячая, чтобы на ней могла существовать жизнь. Тем не менее открытие химически и физически различных слоев в его атмосфере завораживает. Чему нас могут научить атмосферы экзопланет?
Тот факт, что планеты вращаются вокруг звезд, сегодня никого не удивляет, хотя несколько десятилетий назад этот факт был всего лишь догадкой. Благодаря постоянно совершенствующимся технологиям ученые узнают все больше и больше подробностей о жизни экзопланет. Одни больше Земли, другие сопоставимы по весу с Землей.
Интересную группу составляют планеты-гиганты, похожие на Юпитер. Одни (как и в нашей собственной системе) находятся на приличном расстоянии от своей центральной звезды, другие — очень близко к ней. И именно такие планеты завораживают ученых. Сравнительно легко изучить их атмосферу.
Шведские ученые недавно опубликовали результаты исследования аналогичной планеты, вращающейся вокруг звезды WASP-189.
Знакомьтесь: WASP-189
Звезда с небольшим романтическим обозначением WASP-189 расположена в созвездии Весов. Оно немного теплее нашего Солнца, температура его поверхности соответствует 8000 ± 100 К.
Его радиус больше, чем у Солнца — около 2,33 ± 0,12 радиуса нашей звезды. Поэтому вас, вероятно, не удивит, что его светимость примерно в 1,23 раза выше.
С другой стороны, его звездная металличность соответствует солнечной металличности.
Металлик
Термин металличность в астрономии выражает содержание более тяжелых элементов в данной звезде или другой системе. Концепция металличности предполагает, что это всего лишь металлические элементы. Но это не так. В отличие от химиков, астрономы считают «металлами» все элементы, которые тяжелее водорода и гелия.
Звезды с низкой металличностью образовались на более ранней стадии эволюции Вселенной, когда «металла» (в понимании астрофизики) было очень мало.
Звезды с высокой металличностью позже образовались из «пепла» звезд более ранних поколений. Этот «пепел» уже был логически обогащен элементами тяжелее водорода и гелия.
Таким образом, если упомянутая выше звезда WASP-189 показывает подобную Солнцу металличность, то она относится к той же возрастной категории - по крайней мере, с точки зрения эволюции в космосе.
Однако реальный личный возраст этой звезды ниже, чем у Солнца. Ему должно быть менее одного миллиарда лет, точнее около 0,855 ± 0,080 миллиарда лет.
Эта звезда находится на расстоянии около 99 парсеков от нас, что соответствует 323 световым годам.
Планета WASP-189b
Вышеупомянутая планета-гигант, похожая на Юпитер, вращается вокруг своей звезды по полярной орбите. Для сравнения — в нашей собственной системе планеты вращаются вокруг плоскости воображаемого экватора.
Это говорит о том, что в ходе развития планетарной системы имел место катастрофический сценарий. Гигантские газовые планеты формируются далеко от своей звезды — за так называемой снежной линией.
Снежный бордюр, снежный рубеж...
... при формировании планет он отделяет область, где формируются внутренние и скалистые планеты, от области, где конденсируется газ, поэтому там могут образовываться гигантские газообразные планеты. Снежная линия расположена по-разному в каждой звездной системе. Его положение зависит от интенсивности излучения звезды, прозрачности диска от газа и пыли, а по логике вещей еще и от плотности упомянутого диска. Температура здесь колеблется от 145 до 170 К.
Так что если планета-гигант находится очень близко к своей звезде, то ясно, что она попала сюда в результате каких-то странных явлений, обычно она может взаимодействовать с другой планетой-гигантом. Подобная катастрофа не произошла в Солнечной системе, потому что внешние планеты-гиганты стабилизировали друг друга гравитацией и остались на большем расстоянии от Солнца.
В системе WASP-189 искать маленькие каменистые экзопланеты, наверное, не стоит. Их орбиты, должно быть, дестабилизировались во время спирализации экзоюпитера по направлению к центральной звезде. Тем не менее интересна эта система — как раз близость планеты-гиганта к звезде. Наблюдаются периодические затмения звезды. Планета WASP-189b проходит (если смотреть с Земли) над звездным диском и всегда немного затмевает его. Параметры звезды и планеты можно логически вывести из колебаний яркости системы. Но это не все. Сегодня наблюдения с высоким разрешением также позволяют определить параметры… атмосферы планеты.
Экзоюпитер WASP-189b имеет вес, который соответствует 2,13 ± 0,28 веса нашего Юпитера. Ученые оценили температуру его атмосферы в 2641 ± 34 К. Это была третья по величине планетарная температура на момент открытия (2018 г.). Теплее были только его коллеги KELT-9b (4050 ± 180 К) и WASP-33b (2710 ± 50 К).
Можно предположить, что планета WASP-189b находится на нестабильной орбите и рано или поздно окажется внутри родительской звезды. Но даже если его орбита в данный момент стабильна, это ей мало поможет. Центральная звезда этой системы (в силу своей естественной эволюции) в настоящее время расширяется и увеличивается в объеме. В течение 320 миллионов лет ее поверхность должна достичь района, где сегодня находится наша главная героиня, экзопланета WASP-189b.
Так что нам повезло — мало того, что система WASP-189 кажется затмевающей, если смотреть с Земли, наблюдения за ее атмосферой должны быть возможны в течение нескольких миллионов лет.
На момент обнаружения он отсутствовал
