С тех пор, как астрономы обнаружили первые экзопланеты, прошло несколько десятилетий. Сначала они могли оценить только размер и орбиту этих планет, но новые телескопы, инструменты и методы моделирования позволили более детально рассмотреть эти далёкие миры. Международная группа астрономов собрала архивные данные телескопа Хаббл, полученные при наблюдении за экзопланетой WASP-121 b, и атмосферные условия, которые менялись на протяжении нескольких лет. В итоге получилась первая в мире симуляция реальных погодных явлений на экзопланете.
Экзопланета WASP-121 b — это так называемый горячий Юпитер, то есть газовый гигант, вращающийся очень близко к своей звезде. Условия на этой планете настолько экстремальны, что на ней может идти "дождь" из драгоценных камней. Такие планеты, как правило, легче всего обнаружить, поскольку они блокируют больше света, когда проходят перед звездой, но даже будучи в 1,1 раза больше Юпитера, WASP-121 b (также известный как Тилос) едва заметна в объективе "Хаббла".
Учитывая, что эта экзопланета на расстоянии более 880 световых лет от нас, даже телескопу "Хаббл" нужно объединять все данные из нескольких наблюдений, чтобы разглядеть какие-либо детали. Европейское космическое агентство пояснило, что астрономы, по сути, создают «усреднённый» образ экзопланеты. Это полезно для анализа определенных характеристик, но не позволяет рассмотреть, как экзопланета меняется со временем.
Астрономы проводили наблюдения за экзопланетой WASP-121 b с помощью телескопа Хаббл в 2016, 2018 и 2019 годах, что позволило им охарактеризовать ее орбиту и состав атмосферы. Команда астрономов, подготовившая это исследование, собрала все данные, включая транзиты, вторичные затмения и фазовые кривые. Затем они повторно обработали все данные, чтобы обеспечить наибольшую точность, что дало им возможность получить то, чего не могут дать усреднённые данные, - отчёт о погоде на экзопланете.
По словам ученых, "очищенный" набор данных показал явные атмосферные изменения с течением времени. Для примера, горячая точка на WASP-121 b смещалось между каждой наблюдательной кампанией. На основе этих данных они создали модели, которые позволяют предположить, что только полупериодические погодные явления могут объяснить изменчивость данных. Результатом стало приведенное выше видеомоделирование погодных условий на WASP-121 b.
«Высокое качество наших симуляций атмосферы экзопланет позволяет нам с более высокой точностью воссоздавать погоду на сверхгорячих планетах, подобных WASP-121 b», — объяснил ведущий автор исследования Джек Скиннер. WASP-121 b была хорошей отправной точкой, поскольку она хорошо изучена, но команда надеется, что будущие наблюдения с помощью "Хаббла" и более мощных телескопов, таких как "Уэбб", дополнят данные об экзопланетах. Возможно, мы обнаружим, что погодные условия являются ключом к пониманию того, как устроены эти миры.
