Благодаря использованию новейшего приемника GRAVITY, смонтированного на Очень большом телескопе Европейской Южной обсерватории (VLT ESO), астрономы сумели впервые провести прямые наблюдения экзопланеты методом оптической интерферометрии. В результате им удалось определить характеристики ее атмосферы.
Метод оптической интерферометрии основан на анализе излучения, исходящего от недавно сформировавшихся планетоподобных тел. Такие тела еще не успели остыть и испускают собственный свет. До недавнего времени его практическое применение не представлялось возможным, поскольку мощное излучение молодых звезд попросту заглушало сигналы от обращающихся вокруг них экзопланет. Однако благодаря способности GRAVITY работать одновременно со всеми четырьмя 8,2-метровыми основными телескопами («юнитами») VLT, астрономы сумели решить эту задачу.
Ученые задействовали все четыре «юнита» VLT в режиме интерферометрии. В результате они создали эквивалент телескопа, разрешающая способность которого в 25 раз превосходит разрешение отдельного «юнита» комплекса. При помощи GRAVITY астрономы смогли разделить световые потоки и выделить свет, приходящий от атмосферы экзопланеты HR 8799 e.
Исследованная экзопланета обращается вокруг звезды главной последовательности, расположенной на расстоянии 129 световых лет от Солнца в созвездии Пегаса. Ее масса составляет 5-10 юпитерианских, она совершает один оборот вокруг родительского светила за 50 лет. Благодаря удачному сочетанию сравнительно малого возраста экзопланеты (около 30 млн лет) и мощного парникового эффекта ее атмосфера разогрета до температуры свыше 1000°C.
Изучив спектр HR 8799 e, астрономы установили, что ее газовая оболочка содержит гораздо больше окиси углерода (угарного газа CO), чем метана. По словам исследователей, это достаточно неожиданный результат. По их мнению, он объясняется вертикальными ветрами, дующими в верхних слоях атмосферы, которые не позволяют угарному газу вступать в реакцию с водородом и образовывать метан.
Также в атмосфере HR 8799 были обнаружены облака, состоящие из частичек железа и силикатной пыли. В сочетании с избытком окиси углерода это показывает, что вся планета охвачена гигантской бурей.
Руководитель исследовательской группы Сильвестр Лакур (Sylvestre Lacour) прокомментировал полученные результаты следующим образом: «Наши наблюдения дают картину освещенного изнутри газового шара, причем лучи света пробиваются сквозь охваченные бурей участки темной облачности. Облака из железосиликатных частиц перемещаются под действием конвекции и разрушаются, а их содержимое выпадает на поверхность. Все это создает картину динамической атмосферы гигантской экзопланеты в процессе рождения, на которой идут сложные физические и химические процессы».
По материалам https://www.eso.org
