Астрономы обнаружили «обнаженный» горячий Юпитер
Вы когда-нибудь задумывались, как выглядел бы Юпитер без толстого слоя бурных облаков? Экзопланета на расстоянии 575 световых лет может быть ответом на вопрос, который вы не задавали.
Это газовый гигант под названием WASP-62b, и, согласно анализу звездного света, прошедшего через его атмосферу, экзопланета невероятно суровая. На ней нет даже на облака облаков или дымку.
Атмосфера кристально чистая — что не только исчезающе редко встречается на экзопланетах, но и дает нам уникальную возможность заглянуть внутрь и увидеть, из чего состоит атмосфера.
«Я признаю, что сначала меня не слишком волновала эта планета», — сказала астроном Мунацца Алам из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики, который работал над характеристиками атмосфер подтвержденных экзопланет. «Но как только я начал просматривать данные, я изменил свое мнение».
Когда горячий Юпитер был обнаружен в 2012 году (и в последующих исследованиях), WASP-62b казался вполне нормальным для экзопланеты. Примерно в 1,4 раза больше и в 0,57 раза больше массы Юпитера, вращался вокруг молодого желто-белого карлика, немного больше Солнца, под названием WASP-62.
Также, как и большинство подтвержденных экзопланет, WASP-62b находится на довольно близкой орбите, хотя WASP-62b ближе к своей звезде, чем многие экзопланеты — его орбитальный период составляет всего 4,41 дня. Это означает, что на поверхности очень жарко, со средней температурой около 1330 Кельвинов, поэтому он попадает в категорию «горячего Юпитера».
При таких температурах WASP-62b более чем вероятно испаряется, как лужа в жаркий день (но намного медленнее).
Поскольку планета относительно близко к Земле и проходит между нами и своей звездой за такой короткий период времени, WASP-62b был хорошим кандидатом для попытки охарактеризовать его атмосферу.
Различные химические элементы поглощают волны разной длины, поэтому эту спектральную информацию можно использовать, чтобы увидеть, из чего состоит газовая оболочка экзопланеты.
Когда Алам и ее команда взглянули на спектры трех прохождений WASP-62b, они обнаружили нечто действительно необычное: полный набор линий поглощения натрия. В большинстве атмосфер экзопланет сигнатура натрия обычно частично или полностью скрыта облаками или дымкой.
Сильная натриевая сигнатура WASP-62b также имеет очень широкую основу, вызванную так называемым расширением давления. Это могло произойти только глубоко в атмосфере экзопланеты при высоком давлении. То, что сигнал так ясно выходит из столь глубоких слоев атмосферы, предполагает, что нет никаких облаков, препятствующих его появлению.
«Это свидетельство того, что мы видим чистую атмосферу», — сказала Алам.
Это делает WASP-62b действительно очень редкой в своем роде — ожидается, что менее семи процентов обнаруженных на сегодняшний день экзопланет обладают прозрачной атмосферой. И только одна была идентифицирована — WASP-96b.
Так что же внутри этой атмосферы? Согласно данным и моделированию, команда ожидает, что сможет обнаруживать воду, гидрид железа, аммиак, монооксид и диоксид углерода, метан и силилидин, все в дополнение к натрию.
Их четкая идентификация должна выявить как металличность, так и соотношение углерода и кислорода в атмосфере WASP-62b. Отношение углерода к кислороду особенно захватывающе — его можно использовать для понимания условий внутри планетообразующего диска, когда планета зарождалась, и помочь нам лучше понять процессы планетарного образования.
Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Источники: Фото: (M. Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian)
