На самой горячей экзопланете идут дожди из железа и титана

Наблюдения за самой горячей из известных экзопланет, об открытии которой стало известно в прошлом году, показали присутствие в ее атмосфере паров железа и титана, что дает новое представление об условиях на «ультра-горячих юпитерах». Статья об открытии представлена в журнале Nature.

«Эта планета – уникальная лаборатория для изучения того, как интенсивное звездное излучение может влиять на атмосферу», – сказал Дэвид Эренрайх, ведущий автор исследования из Женевского университета (Швейцария).

Многие экзопланеты, планеты за пределами Солнечной системы, располагаются очень близко к своим звездам. А если в дополнение к столь тесным орбитам их светила еще и намного горячее нашего Солнца, то в таких случаях эти миры могут раскаляться до невероятных температур. Самый горячий из них, KELT-9b, был открыт американскими астрономами в июне 2017 года.

Экзопланета вращается вокруг звезды главной последовательности KELT-9, располагающейся в 650 световых годах от Земли в направлении созвездия Лебедя. Интенсивное излучение раскаленной до 10 000 градусов по Цельсию звезды нагревает дневную сторону KELT-9b, которая находится к ней в 30 раз ближе, чем Земля к Солнцу, до 4300 градусов. Такими температурами не могут похвастаться многие звезды.

Наблюдение раскаленных миров непростая задача, и в настоящее время астрономы мало знают о том, как выглядят и развиваются атмосферы в этих адских условиях. Чтобы приблизиться к пониманию ультра-горячих юпитеров, недавно команда ученых из Бернского университета (Швейцария) провела теоретическое исследование атмосферы KELT-9b.

«Результаты наших симуляций показывают, что большинство молекул в атмосфере этой горячей планеты должно распадаться, потому что связи, которые удерживают их атомы вместе, разрушаются при столкновениях частиц при чрезвычайно высоких температурах. Кроме этого, мы выяснили, что в атмосфере KELT-9b может быть зафиксировано газообразное атомарное железо», – рассказывает Кевин Хенг, профессор из Бернского университета.

Для проверки теоретической модели астрономы из Женевского университета провели серию наблюдений транзитов KELT-9b по диску ее звезды с помощью спектрографа HARPS-North, установленного на Национальном Телескопе Галилео. Анализируя спектр отфильтрованного через атмосферу экзопланеты звездного света, команда действительно обнаружила сильный сигнал, соответствующий парам железа.

«Теоретические предсказания были словно карта сокровищ, с которой мы смогли найти не только то, что искали, но и, углубившись в данные, выявили еще и пары титана», – сказал Йенс Хуэймакерс, соавтор исследования из Женевского университета.

Работа раскрывает атмосферные свойства нового класса экзопланет, так называемых «ультра-горячих юпитеров». Ученые считают, что многие такие планеты уже испарились в средах, подобных окружению KELT-9b. И, хотя изученная планета, вероятно, достаточно массивна (почти в три раза массивнее Юпитера), чтобы пока противостоять полному уничтожению, новое исследование демонстрирует сильное воздействие звездного излучения на ее атмосферу.

Роман Захаров
главный редактор