Телескоп Gemini North заглянул в атмосферу ультрагорячего юпитера

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.

Телескоп Gemini North. Источник: Peter Michaud/Gemini Observatory

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

Сезонные капризы Сатурна: планета скрывала ключ к пониманию погоды газовых гигантов
Дополненная реальность помогает инженерам строить космические аппараты
Спутник увидел цветение воды вблизи Гренландии
Как в ранней Солнечной системе были распределены металлы
Земная атмосфера способна защитить нас от близкой вспышки сверхновой
Они среди нас: ученые Гарварда предполагают, что пришельцы маскируются под людей
NASA потратит 19,5 млн долларов на запуск фальшивой звезды
Марсоход Perseverance доехал до Светлого ангела
Путешествие к Марсу ценой почек: организм человека не выдержит межпланетный перелет
В Англии экоактивисты облили краской древнюю обсерваторию