Астрономи сподіваються, що роздільна здатність космічного телескопа James Webb дозволить вивчати хмари на гарячих юпітерах. Деякі з них мають настільки високу температуру, що на газ перетворюються корунд та перовськіт, які на Землі вважаються коштовним камінням.
Екзопланети, де «коштовності» утворюють хмари
Вчені, які працюють із космічним телескопом James Webb (JWST), розраховують, що його роздільна здатність дозволить їм вивчати хмари в атмосферах гарячих юпітерів. Ці газові гіганти перебувають настільки близько до своїх зір, що температура їхніх атмосфер сягає 2000 градусів за Цельсієм.
У цих умовах у газоподібний стан переходять навіть камені. Такі коштовні мінерали, як корунд та перовськіт, перетворюються на хмари. І можливостей нового космічного телескопа вистачає для того, аби спостерігати їх в атмосфері планети та за допомогою спектрографа дізнатися склад.
Хмари з речовин, що на Землі є твердими, вже вивчалися вченими. Наприклад, 2017 року Дуже великий телескоп (VLT) відкрив оксид титану в атмосфері WASP-19b. А у 2020-му він же зміг побачити газоподібне залізо на денному боці гарячого юпітера WASP-76b.
Останній є чудовим прикладом припливно захопленої планети. На тому її боці, який весь час повернутий до зорі, температура сягає 2200 градусів за Цельсієм, а на нічному — усього 1500. Цієї різниці достатньо, аби залізні хмари проливалися над темною стороною дощем з розплавленого металу.
Дивовижні атмосфери планет
Раніше інструменти дозволяли тільки визначати «коштовності» в атмосфері. А JWST зможе побачити самі хмари й дізнатися багато нового про атмосфери. Наприклад, очікується, що на WASP-19b оксид титану викликає температурну інверсію і верхні шари газової оболонки гарячіші за нижні.
Власне, перше відкриття в атмосфері іншої планети James Webb вже зробив. Він відкрив водяні хмари на WASP-96b, де, як вважалося раніше, їх не було. Надалі вчені планують використати спектрометр JWST для дослідження WASP-121b. Цей ультрагарячий юпітер розташований на відстані 850 св. років від нас і є першою відомою планетою зі стратосферою з водяної пари.
Іншим цікавим об’єктом для досліджень є HD 80606b. Цей гарячий юпітер обертається ексцентричною орбітою, то наближаючись до своєї зорі на 4,5 млн км, то віддаляючись від неї на 131 млн км. Внаслідок перепадів температури в його атмосфері мають виникати вітри у 15 разів швидші за звук.
Атмосфери кам’яних планет
Але самими лише гарячими юпітерами дослідження JWST не обмежаться. Адже гарячі атмосфери планет меншого розміру також дуже незвичні. Зокрема, вчених цікавить, чи на близькій до нас 55 Рака e достатньо спекотно, щоб там падали дощі з розплавленого каміння.
І, звичайно ж, пошук «наукових коштовностей» не відбудеться без системи TRAPPIST-1, що містить сім землеподібних планет. На кожній із них телескоп спробує знайти хмари.
За матеріалами www.space.com
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
