Ультрагорячий юпитер WASP-121 b — одна из самых экстремальных экзопланет, известных астрономам. Из-за близости к своей звезде его атмосфера настолько нагрета, что начинает стремительно испаряться, образуя два гигантских гелиевых хвоста. Впервые непрерывный поток утекающего газа удалось отследить с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».
Эта экзопланета расположена примерно в 850 световых годах от Земли и совершает полный оборот вокруг звезды за 30,5 часа. Одна её сторона постоянно освещена, что приводит к нагреву поверхности до трёх тысяч градусов. WASP-121 b находится почти на границе полости Роша, поэтому сильные приливные силы могут привести к её разрушению. На дневной стороне температура настолько высока, что испаряются даже тугоплавкие металлы, а на ночной, по оценкам исследователей, могут идти «дожди» из расплавленного железа.
С 26 по 28 октября 2023 года команда астрономов наблюдала WASP-121 b прибором NIRISS на борту «Уэбба», получив почти 3,5 тысячи измерений. Эти данные охватили два вторичных затмения и полный транзит, что позволило построить первую фазовую кривую потока гелия за время полного оборота планеты.
Как показало исследование, опубликованное в Nature Communications, атмосфера планеты формирует два протяжённых шлейфа. Основной поток направлен к звезде и движется со скоростью около 90 км/с, а давление излучения формирует хвост, тянущийся более чем на 0,1 астрономическую единицу. Всего выделили три стадии утечки газа: ведущую (начинающуюся за шесть часов до транзита), фазу самого транзита с максимальным поглощением света и хвостовую — когда гелий продолжает ускользать после выхода планеты из-за диска звезды.
Наблюдения подтвердили: атмосфера теряется не через постепенный отток отдельных частиц, а из-за мощных потоков, возникающих под действием жары, излучения и приливных сил. Такие ветры могут уносить не только гелий, но и более тяжёлые элементы — натрий, железо и ионизированные металлы, что влияет на дальнейшую эволюцию подобных миров.
Исследователи отмечают, что WASP-121 b — первая экзопланета, у которой удалось проследить утечку гелия на протяжении почти 60% орбиты. У других сверхгорячих юпитеров гелиевые хвосты обычно занимают лишь 20–30% пути. Дальнейшие наблюдения помогут уточнить модели, которые пока не в состоянии полностью воспроизвести структуру обнаруженного потока.
Источник: Naked Science
Рекомендуем также: