RW Space

Экзопланета газового гиганта, расположенная в 634 световых годах от нас, имеет причудливую атмосферу в атмосфере, которая позволяет предположить, что она могла поглотить планету меньшего размера.

Это WASP-76b, и она уже известна как одна из самых горячих экзопланеты в галактике. Каждые 1,8 дня WASP-76b совершает оборот вокруг своей звезды-хозяина, достигая температуры выше 2000 градусов Цельсия (3 632 по Фаренгейту), и предыдущие анализы ее атмосферы показали, что из нее идет дождь из жидкого железа.

Теперь под руководством астронома Стефана Пеллетье из Монреальского университета в Канаде, международная команда астрономов еще раз взглянула на этот дикий мир. Они идентифицировали по меньшей мере 11 отдельных элементов в атмосфере газового гиганта, содержание которых указывает на склонность к поглощению планет.

«Поистине редки случаи, когда экзопланета, находящаяся в сотнях световых лет от нас, может чему-то нас научить. в противном случае, вероятно, было бы невозможно узнать о нашей собственной Солнечной системе», — говорит Пеллетье. «Это случай с этим исследованием».

WASP-76b не является самой горячей известной экзопланетой в галактике, но принадлежит к ее категории. Эти миры известны как горячие юпитеры, газовые гиганты, находящиеся в такой непосредственной близости от своих звезд, что достигают умопомрачительных температур. Хотя горячие Юпитеры часто представляют собой газовые гиганты с массой, подобной Юпитеру, они имеют гораздо больший радиус, потому что тепло заставляет их атмосферы расширяться.

В случае с WASP-76b это примерно 90% массы Юпитера, а радиус примерно 185% юпитерианского. И он вращается вокруг своей звезды таким образом, что проходит между нами и ею, а это означает, что звездный свет светит сквозь атмосферу экзопланеты во время транзитов. Астрономы могут анализировать свет от звезды, чтобы увидеть, как он меняется в это время, и анализировать спектр, чтобы выяснить, какие элементы вызывают эти изменения.

Пеллетье и его коллеги использовали инструмент под названием MAROON-X на Телескоп Близнецы Север, чтобы получить эти s. Они разделили их на части, чтобы идентифицировать и количественно определить элементы, вращающиеся в раскаленной атмосфере WASP-76b.

Помимо железа, уже обнаруженного в атмосфере экзопланеты, команда обнаружила натрий, кальций, хром, литий. , водород, ванадий, магний, азот, марганец, калий и барий.

Они также обнаружили оксид ванадия, что особенно интересно: впервые эта молекула однозначно обнаружена на экзопланете.

p>

«Эта молекула представляет большой интерес для астрономов, поскольку она может оказывать большое влияние на структуру атмосферы горячих планет-гигантов», — объясняет Пеллетье. «Эта молекула играет ту же роль, что и озон, чрезвычайно эффективно нагревая верхние слои атмосферы Земли».

Некоторые элементы, казалось, практически отсутствовали. Команда не обнаружила следов металлов, таких как титан и алюминий, которые имеют более высокую температуру плавления по сравнению с тем, что присутствовало в их наблюдениях. Команда считает, что это может означать, что верхние слои атмосферы горячих юпитеров очень чувствительны к температуре и могут варьироваться в широких пределах, даже если их температуры кажутся близкими.

Интересно, что содержания некоторых элементов, которые они обнаружили, действительно были очень похожи на те, что были замечены на звезде-хозяине WASP-76b — и на Солнце тоже. Но они сильно отличаются от изобилия, наблюдаемого в каменистых мирах, таких как Земля, Венера, Марс и Меркурий. Это может быть ключом к пониманию того, как формируются газовые планеты-гиганты.

Каменные планеты формируются постепенно, снизу вверх, глыбы скал слипаются, как мяч Катамари. Звезды формируются сверху вниз из плотного комка материала в газовом облаке, который сжимается под действием силы тяжести и наматывается в газ для роста. Состав WASP-76b может означать, что газовые гиганты или некоторые газовые гиганты формируются подобно звездам.

Но элементы, которые не совсем соответствовали этому количеству, также были интересны, говорят исследователи. Они предполагают, что в какой-то момент произошло преступление между планетами.

«Это первое исследование, в котором с высокой точностью измеряется содержание химических элементов, таких как никель, магний и хром. планета-гигант», — говорит астрофизик Мохамад Али-Диб из Нью-Йоркского университета Абу-Даби в Объединенных Арабских Эмиратах.

«Отклонения их значений от ожидаемых заставили нас предположить, что WASP-76b мог проглотить другая планета, гораздо меньшая, с таким же химическим составом, как Меркурий».

Результаты показывают, что мы только поверхностно относимся к тому, что эти странные, экстремальные миры могут рассказать нам о различных способах формирования планет. и существуют в нашей галактике.

«Поколения исследователей использовали измеренное на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне содержание водорода и гелия для сравнения теорий формирования газообразных планет», — говорит Беннеке. «Кроме того, измерения более тяжелых элементов, таких как кальций или магний, на WASP-76 b помогут лучше понять образование газообразных планет».

Исследование опубликовано в Nature. .