Планети, які називають «гарячими Юпітерами» – це масивні газові гіганти, що обертаються настільки близько до своїх зірок, що там немає можливості появи життя. Це найдивніші у Всесвіті світи, адже вони здатні навіть розривати молекули, складові їх атмосфери.
Наприклад, планета Кельт-9b, є однією з декількох знайдених у нашій галактиці Чумацький Шлях різновидів екзопланет. Її вага втричі більша за наш Юпітер і обертається вона навколо зірки, віддаленої від Землі на 670 світлових років. Температура її поверхні становить майже 4300 градусів Цельсія, що робить її найгарячішою з нині відомих екзопланет. Дізнатися про її надзвичайно вороже середовище астрономи змогли в 2017 році, саме тоді вона була виявлена за допомогою системи Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT).
Тепер команда астрономів, які використовують космічний телескоп НАСА Spitzer, виявила докази того, що тепла на екзопланеті занадто багато навіть для молекул, щоб залишатися неушкодженими у цій спекотній точці нашої галактики. Молекули водневого газу, ймовірно, розриваються на денному боці Кельта-9b, вони нездатні переформуватися, поки їх розрізнені атоми не потраплять на темний бік планети.
І хоча на планеті все ще надзвичайно жарко, невелике охолодження на темному її боці дозволяє молекулам водню «відродитися» – тобто, до того часу, поки вони знову не потраплять назад на спекотний денний бік, де вони знову розриваються на частини.
Тобто, того невеликого охолодження, яке є там, молекулам достатньо для перетворення, до тих пір, поки вони знову не переходять на денний бік, де цикл починається з початку.
«Ця планета настільки екстремальна в температурі, що відрізняється від багатьох інших екзопланет. Є деякі інші гарячі Юпітери і ультра-гарячі Юпітери, які не зовсім такі гарячі, але все ж досить теплі, щоб цей ефект міг спостерігатися на них», – сказала Меган Менсфілд, аспірант Університету Чикаго і провідний автор нової статті, яка розкриває таємниці найспекотнішої планети.
Результати досліджень, опубліковані в журналі Astrophysical Journal Letters, демонструють зростаючу складність технології та аналізу, необхідних для дослідження цих дуже далеких світів. Наука тільки починає заглядати в атмосферу екзопланет, вивчаючи молекулярні розриви у найгарячіших і найяскравіших світилах.
У дослідженні Astrophysical Journal Letters наукова команда використовувала космічний телескоп Spitzer для аналізу профілів температури від цього пекельного гіганта. Spitzer, який робить спостереження в інфрачервоному світлі, може вимірювати тонкі варіації тепла. Повторюючись протягом багатьох годин, ці спостереження дозволяють Spitzer фіксувати зміни в атмосфері, коли планета перебуває у фазах під час обертання навколо зірки.
Це дозволило команді мигцем побачити різницю між денним боком Кельта-9b і його «нічним» зображенням. У цьому випадку планета обертається навколо своєї зірки так щільно, що її «рік» – один оберт навколо зірки – займає всього півтори земної доби. А це означає, що планета припливно-відливна, вона показує своїй зірці протягом усього часу лише один бік (як наш Місяць, який ми бачимо з Землі тільки з лицьового боку). На зворотньому, дальному боці Кельта-9b, нічний час триває вічно.
Але гази і тепло переміщаються з одного боку в інший. Велике питання для вчених, які намагаються зрозуміти атмосферу екзопланети, полягає в тому, як випромінювання і потік врівноважують один одного.
Кельт-9b, як з’ясувалося, не має величезних перепадів температур між її денним і нічним боком, що передбачає тепловий потік від одного до іншого. І «гаряча точка» на денному боці, яка, як передбачається, знаходиться прямо під зіркою цієї планети, була зміщена від свого очікуваного положення. Вчені не знають, чому – ще одна загадка, яка повинна бути вирішена на цій дивній, гарячій планеті.
Останні дослідження, проведені з використанням космічного телескопа НАСА Spitzer, показали, що там неушкодженими не можуть залишатися навіть молекули. Зокрема, молекули водневого газу, які були розірвані на денній стороні планети, не можуть переформуватися до тих пір, поки з розрізнені атоми не опиняться на темній стороні планети.
Орест ГОРЯНСЬКИЙ
для «Урядового кур’єра»
Ми в Google+