Планета WASP-39b представляет собой «горячий юпитер», уже достаточно неплохо изученный исследователями. Однако характер светимости центральной звезды системы не позволяет точно установить ее параметры, и ученые уже догадываются, как преодолеть эту проблему.
Экзопланета WASP-39b
Недавно ученые из ряда американских и европейских университетов провели исследование, которое позволит значительно повысить точность оценки условий на экзопланетах. Оно касается известного газового гиганта WASP-39b, однако его результаты можно использовать и для других подобных миров.
WASP-39b — это «горячий юпитер», газовый гигант, орбита которого пролегает значительно ближе к своей звезде, чем орбита Земля или даже Меркурия к Солнцу. Год на нем длится всего четверо земных суток. Планета находится на расстоянии 700 световых лет от нас в созвездии Девы. Она является транзитной, то есть периодически проходит между нами и своим светилом.
Последний факт является чрезвычайно важным, поскольку прохождения позволяют точно определить не только период обращения экзопланеты, но и диаметр, а также состав атмосферы. Ученые уже знают, что там есть водяной пар, метан и углекислый газ.
Однако ожидается, что об этом мире можно узнать значительно больше. Именно поэтому космический телескоп James Webb с самого начала своей работы, то есть уже два года, всматривается в атмосферу WASP-39b. Но ученые наткнулись на проблему, которая мешает этим исследованиям.
Кривая блеска звезды и атмосфера WASP-39b
В основе определения физических характеристик планеты во время транзита является изучение кривой блеска ее звезды. Когда WASP-39b или любая другая транзитная экзопланета проходит между нами и своим светилом, яркость последнего падает по определенному закону, из которого можно вывести характеристики твердой поверхности и атмосферы затмевающего тела.
Проблема лишь в том, что кривая блеска звезды WASP-39 не соответствует теоретическим моделям того, как это должно происходить. Эта проблема касается не только данной экзопланеты и не только телескопа James Webb. Она заключается в том, что лимб звезды при затмении выглядит тусклее, чем должен был бы быть.
Лимб — это самый край звездного диска. На самом деле он излучает ничуть не меньше энергии, чем остальная поверхность светила. Однако при транзите планеты мы видим его под большим углом, поэтому наблюдаем более глубокие и холодные слои. Из-за этого кривая блеска выглядит более наклонной, чем предполагается, и это вносит большую погрешность во все расчеты.
Магнитные поля звезды
До сих пор все попытки построить теорию взаимодействия излучения лимба звезды с атмосферой планеты во время транзита терпели фиаско. В новом исследовании ученые решили разобраться с этим вопросом подробнее. Они предположили, что до сих пор не учтенным элементом являются магнитные поля, являющиеся неотъемлемой частью любого светила и пронизывающие всю его плазму. При этом у разных звезд они имеют разную интенсивность. И именно это, по мнению исследователей, определяет, насколько тусклее во время транзита выглядит лимб.
Чем мощнее магнитные поля звезды, тем слабее во время транзита тускнеет ее лимб. Астрономы уже проверили это предположение на данных телескопа Kepler. С 2009 по 2018 год он исследовал тысячи светил, и эти данные подтверждают правоту идей, высказанных относительно магнитных полей. Теперь ученые хотят применить полученные результаты к исследованиям WASP-39 с помощью телескопа James Webb.
По материалам: phys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
