Издание Astrobiology сообщает, что астрономы создали первую трехмерную температурную карту экзопланеты, обнаружив атмосферу с четкими температурными зонами, одна из которых буквально обжигающая.
Температурная карта составлялась для экзопланеты WASP-18b — газового гиганта типа «Сверхгорячий Юпитер», расположенного в 400 световых годах от нашего Солнца.
Температурная карта экзопланеты, составленная группой ученых, стала первой, в которой был применен метод трехмерного картирования затмений, также известный как спектроскопическое картирование затмений (3D eclipse mapping, spectroscopic eclipse mapping). Используя эту технологию, астрономы теперь могут начать составлять карты темпеатуры атмосферы (или даже повехности) для многих схожих типов экзопланет, наблюдаемых JWST.
Суть метода «3D eclipse mapping»
Картирование затмений позволяет получать изображения экзопланет, которые невозможно четко увидеть напрямую из-за слишком высокой яркости их звезд. Экзопланету фотографируют, как только ее край появляется из-за звезды, и делают много снимков. В результате ученые могут связать мельчайшие изменения яркости с конкретными областями экзопланеты, чтобы создать карту яркости, которая может отображать температуру по широте, долготе и высоте.
WASP-18b: горячая космическая штучка
Экзопланета WASP-18b, масса которой примерно равна 10 массам Юпитера, отличается крайне высокой температурой, порядка 3000 градусов по Цельсию. Это обеспечивает относительно сильный сигнал, который сделал его хорошим примером для проверки нового метода картографирования. Ученые сообщают, что новое изображение подтвердило наличие спектроскопически различимых областей — различающихся по температуре и, возможно, химическому составу — на видимой «дневной стороне» экзопланеты WASP-18b, которая находится в приливном захвате и всегда обращена к звезде.
Карта температур: обжигающий центр, где не дует ветер
Планета имеет круглую «горячую точку», куда попадает большая часть прямого звездного света, и где ветры, по-видимому, недостаточно сильны для перераспределения тепла. Горячую точку окружает более холодное «кольцо», расположенное ближе к внешним видимым краям планеты. Примечательно, что измерения показали более низкий уровень водяного пара в горячей точке, чем средний показатель для WASP-18b.
Исследователи полагают, что дополнительные наблюдения JWST смогут помочь улучшить пространственное разрешение первой трехмерной карты. Если у планеты нет атмосферы, то все равно можно использовать этот метод для картирования температуры самой поверхности.
Изображение: экзопланета (слева) и ее материнская звезда (справа), by NASA Hubble Space Telescope on Unsplash