Астрономы изучили «водный цикл» сверхгорячих Юпитеров

Поделиться

Многие известные нам экзопланеты представляют собой газовые гиганты, орбиты которых проходят на расстоянии всего в несколько миллионов км от поверхности их родительских звезд. Они находятся в приливном захвате по отношению к светилу (постоянно повернуты к ни одной и той же стороной), а их температура их атмосфер измеряется сотнями, а то и тысячами градусов. Для классификации таких тел используется термин горячие Юпитеры.

Среди подобных планет особо выделяется подкласс т.н. сверхгорячих Юпитеров, чьи орбиты проходят на минимально возможном расстоянии от звезды. Дневная сторона таких тел разогрета до температур в 2 – 3 тыс. градусов. Это превышает температуру поверхности некоторых звезд.

Сверхгорячий Юпитер WASP-121b в представлении художника. Источник: NASA/JPL-Caltech/Vivien Parmentier/Aix-Marseille University (AMU)

Изучая атмосферы сверхгорячих Юпитеров, астрономы обратили внимание на то, что они практически не содержит воды, которая в изобилии присутствует в газовых оболочках обычных горячих Юпитеров. В попытках объяснить наблюдаемое различие было выдвинуто несколько теорий. По одной из них, все дело в ином механизме формирования подобных планет. Но, согласно недавнему исследованию, результаты которого были опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics, все намного проще.

Команда астрономов из университета Экс-Марсель проанализировала результаты наблюдений за сверхгорячими юпитерами WASP-103b, WASP-18b и HAT-P-7b, выполненные космическими телескопами Spitzer и Hubble. На основе собранных данных, ученые построили новую модель поведения атмосфер подобных  планет. За ее основу была взята модель, ранее предложенная для коричневых карликов — объектов, занимающих промежуточное положение между звездами и газовыми гигантами.

Исследователи пришли к выводу, что под действием мощного излучения дневного полушария сверхгорячих Юпитеров, молекулы воды распадаются на составляющие их элементы. Мощные ветра уносят водород и кислород к ночному полушарию с более умеренной температурой (около 1000 °C). Там они вновь соединяются, конденсируясь в молекулы воды. Затем эти молекулы вновь выносятся на дневную сторону, распадаются, после чего цикл повторяется вновь. Стоит отметить, что подобный механизм ранее был предложен астрономами для описания круговорота оксида титана и оксида ванадия в атмосферах сверхгорячих Юпитеров.

По материалам: https://www.nasa.gov


Поделиться