Ученые обнаружили сверх-горячие экзопланеты с экстремальными погодными условиями
Астрономы открыли две сверхгорячие экзопланеты размером с Юпитер с помощью космического телескопа Хаббл — WASP-178b и KELT-20b.
На WASP-178b идет дождь из испарившегося камня, а у KELT-20b атмосфера с высотой становится более горячей, потому что она подвергается воздействию мощных вспышек от интенсивного ультрафиолетового излучения своей родительской звезды.
«У нас до сих пор нет хорошего понимания погоды в разных планетарных средах», — говорят астрономы. «Когда вы смотрите на Землю, все наши прогнозы погоды по-прежнему точно настроены на то, что мы можем измерить».
«Но когда вы отправляетесь на далекую экзопланету, у вас ограниченные способности к прогнозированию, потому что вы не построили общую теорию о том, как все в атмосфере взаимодействует и реагирует на экстремальные условия».
«Даже если вы знаете основы химии и физики, вы не знаете, как это будет проявляться сложным образом».
В статье в журнале Nature ученые описали наблюдения Хаббла за WASP-178b, сверхгорячей экзопланетой, расположенной на расстоянии около 1300 световых лет в южном созвездии Волка.
С дневной стороны атмосфера WASP-178b безоблачна и обогащена монооксидом кремния. Ее температура около 2450 градусов Кельвина, что достаточно, чтобы испарить большинство металлов, включая титан.
Поскольку одна сторона планеты постоянно обращена к своей звезде, жаркий ветер устремляется к ночной стороне планеты со сверх-ураганной скоростью, превышающей 3200 км в час.
На темной стороне WASP-178b монооксид кремния может достаточно остыть, чтобы сконденсироваться в горную породу, выпадающую дождем из облаков, но даже на рассвете и в сумерках планета достаточно горячая, чтобы испарять горные породы.
«Мы знали, что увидели что-то действительно интересное с этим монооксидом кремния», — говорят ученые.
Кроме того, астрономы сообщили о сверхгорячем Юпитере KELT-20b, который находится примерно в 400 световых годах от нас в созвездии Лебедя.
На этой планете вспышки ультрафиолетового света от ее родительской звезды создает тепловой слой в атмосфере, очень похожий на земную стратосферу.
«До сих пор мы никогда не знали, как звезда-хозяин напрямую влияет на атмосферу планеты. Теорий было много, но теперь у нас есть первые данные наблюдений».
Для сравнения, на Земле озон в атмосфере поглощает ультрафиолетовый свет и повышает температуру в слое от 11 до 50 км над поверхностью Земли.
На KELT-20b ультрафиолетовое излучение звезды нагревает металлы в атмосфере, что создает очень сильный тепловой инверсионный слой.
Из-за этого спектр излучения KELT-20b сильно отличается от спектра других горячих юпитеров. Это убедительное доказательство того, что планеты не живут изолированно, а находятся под влиянием своей звезды-хозяина.
Какими бы странными ни были сверхгорячие Юпитеры, такого рода исследования помогают проложить путь к лучшему пониманию атмосфер более холодных экзопланет, особенно потенциально обитаемых планет земного типа.