Новые наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба дали астрономам важные подсказки о том, где и как могла сформироваться экзопланета WASP-121b — гигант, находящийся так близко к своей звезде, что один его год длится всего 30,5 часа. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
Команда исследователей под руководством Томаса Эванса-Сомы и Сирила Гаппа обнаружила в атмосфере планеты воду, угарный газ, оксид кремния и метан.
Эти молекулы помогли составить "химическую карту" WASP-121b и проследить ее путь от формирования до текущей экстремальной орбиты.Хотя сейчас WASP-121b находится всего в двух диаметрах звезды от ее поверхности, данные говорят о том, что планета родилась далеко за пределами "линии замерзания" — там, где вода сохраняется в виде льда. В этом регионе достаточно холодно для льда, но еще тепло, чтобы метан испарялся и насыщал газ пылевого диска.
После образования WASP-121b начала свое длительное путешествие внутрь системы, ближе к звезде. При этом она продолжала наращивать массу, притягивая богатый углеродом газ, тогда как кислород оставался замороженным в виде водяного льда. В результате атмосфера планеты получила необычно высокое соотношение углерода к кислороду по сравнению со своей звездой.
Особое внимание исследователей привлекло присутствие метана на ночной стороне планеты, где температура "всего" 1500 °C. На дневной стороне — раскаленной до 3000 °C — метан нестабилен и разрушается. Однако даже на ночной стороне его не должно было быть — модели предсказывали, что газ просто не успевает адаптироваться к снижению температуры. Тем не менее метан обнаружили в изобилии.
Это открытие говорит о наличии мощных вертикальных ветров, поднимающих метан из более глубоких слоев атмосферы — неожиданное и важное открытие, которое требует пересмотра существующих моделей атмосферных процессов на таких планетах.
Телескоп Уэбба следил за планетой на протяжении всего ее орбитального пути, фиксируя изменения в спектре излучения как с дневной, так и с ночной стороны. Важно, что астрономы также смогли изучить атмосферу в момент, когда планета проходила перед своей звездой, — в этот момент звездный свет просвечивает атмосферу, оставляя уникальный "химический отпечаток". Эти данные подтвердили присутствие воды, оксида кремния и угарного газа, но метана в зоне между дневной и ночной сторон не обнаружили — еще одно подтверждение активной вертикальной циркуляции на ночной стороне.
WASP-121b — не просто интересная экзопланета. Это "естественная лаборатория", в которой можно изучать, как формируются и эволюционируют атмосферы планет, особенно тех, что находятся в экстремальных условиях. Благодаря новым методам анализа исследователи сделали шаг к пониманию сложных процессов, происходящих в других солнечных системах — возможно, похожих на нашу.
Свежие комментарии