Совершен прорыв в наблюдениях далеких планет

Используя новейший приемник GRAVITY на Очень Большом Телескопе-Интерферометре (VLTI) Европейской южной обсерватории (ESO), астрономы впервые провели прямые наблюдения внесолнечного мира методом оптической интерферометрии. На экзопланете обнаружена сложная атмосфера с железосиликатными облаками и бушующая буря планетарного масштаба. Результаты наблюдений и описание метода, который предоставляет уникальные возможности для исследования характеристик многих известных экзопланет, представлены в журнале Astronomy & Astrophysics.

«Наши наблюдения свидетельствуют о существовании газового шара, освещенного изнутри, причем лучи света пробиваются сквозь охваченные бурей участки темной облачности. Конвекция действует на облака, состоящие из железосиликатных частиц, которые разрушаются, и их содержимое выпадает внутрь планеты. Все это создает картину динамической атмосферы гигантского мира в процессе рождения, в которой идут сложные физические и химические процессы», – рассказывает Сильвестр Лакур из Института внеземной физики Макса Планка (Германия), возглавлявший исследовательскую группу.

Оптическая интерферометрия впервые использована для определения детальных характеристик экзопланеты. Она позволила собрать и тщательно разделить свет, приходящий от атмосферы планеты HR8799e и от ее материнской звезды, и получить великолепный подробный спектр беспрецедентного качества – в десять раз более детальный, чем удавалось прежде.

Экзопланета HR8799e, превосходящая по массе Юпитер в 5-10 раз, проживает на орбите звезды главной последовательности в 129 световых годах от Земли в направлении созвездия Пегаса. В нашей системе аналоги этого «супер-Юпитера» не встречаются: планета одновременно гораздо массивнее и гораздо моложе любой, обращающейся вокруг Солнца. «Младенцу» по астрономическим меркам всего 30 миллионов лет, что позволяет получить из его наблюдений уникальную информацию об образовании планет и планетных систем. Условия на поверхности HR8799e весьма негостеприимные: нерастраченная энергия образования и мощный парниковый эффект нагрели экзопланету до температуры около 1000 °C.

«Наш анализ показал, что атмосфера HR8799e содержит гораздо больше окиси углерода, чем метана – это непонятно с точки зрения химии равновесных процессов. Нам кажется, что этот неожиданный результат лучше всего объясняется вертикальными ветрами, дующими в верхних слоях атмосферы, которые не позволяют угарному газу вступать в реакцию с водородом и образовывать метан», – добавил Сильвестр Лакур.

Исследователи отмечают, что обнаружение у HR8799e облаков из железа и силикатной пыли в сочетании с избытком окиси углерода указывает на существование в атмосфере экзопланеты гигантской бури.

Полученный результат продолжает впечатляющую цепь открытий, сделанных с приемником GRAVITY, добавляя новый способ наблюдений экзопланет к и без того богатому арсеналу методов и прокладывая путь к многим еще более впечатляющим находкам.

Предоставлено ESO
Кирилл Масленников