Используя телескоп Gemini North, астрономы провели исследование атмосферы ультрагорячего юпитера WASP-76b. Им удалось обнаружить ряд тяжелых элементов, некоторые из которых ранее никогда не наблюдались на экзопланетах.
Экстремальная экзопланета
WASP-76b является очень необычным миром. Это газовый гигант, который обращается вокруг звезды спектрального класса F, расположенной на расстоянии 634 световых лет от Солнца. Его орбита проходит на расстоянии около 5 млн км от поверхности родного светила.
Ультрагорячий газовый гигант WASP-76b в представлении художника. Источник: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani
Из-за столь тесного соседства, атмосфера газового гиганта раскалена до температуры, превышающей 2000 °C. Другим следствием является его «раздутость». При массе, составляющей примерно 90% от массы Юпитера, радиус WASP-76b примерно в 1,8 раза превосходит радиус крупнейшей планеты Солнечной системы.
Столь экстремальные условия открывают любопытную возможность. При таких высоких температурах минералы и породообразующие элементы, которые в противном случае оставались бы скрытыми в недрах более холодного газового гиганта, испаряются и рассеиваются в атмосфере. Выявив наличие и относительное количество этих элементов, астрономы затем могут лучше разобраться в том, как именно формируются гигантские газовые планеты.
Секреты атмосферы ультрагорячего юпитера
Международная команда исследователей решила проверить это предположение. Для этого они воспользовались инструментом MAROON-X, смонтированном на телескопе Gemini North. В общей сложности они пронаблюдали три транзита WASP-76b.
Последующий анализ позволил выявить в атмосфере WASP-76b одиннадцать химических элементов, включая натрий, калий, литий, никель, марганец, хром, магний, ванадий, барий, кальций и уже известное по предыдущим наблюдениям, железо. Процентное содержание большинства из них примерно соответствует химическому составу родной звезды. Это подтверждает гипотезу, что газовые гиганты формируются скорее по принципу звездообразования из газа и пыли протопланетного диска, нежели в ходе постепенной аккреции и столкновения пыли, камней и планетезималей, которые в дальнейшем образуют каменистые планеты.
В то же время процентное содержание никеля оказалось выше ожидаемого. Это может свидетельствовать о том, что в прошлом WASP-76b столкнулась с планетой размером с Меркурий, обогатившей ее никелем.
Другой важной находкой стало обнаружение оксида ванадия. Это первый случай находки этого соединения в атмосфере экзопланеты. Оксид ванадия играет примерно такую же роль, как и озон на Земле, разогревая верхние слои атмосферы. В результате, температура WASP-76b с ростом высоты не снижается, а увеличивается.
По материалам https://noirlab.edu
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
