Астрономы провели анализ данных атмосферы недавно открытой экзопланеты, парадоксальным образом существующей в совершенно аномальных условиях.
Ученые доказали, что чудовищный жар и потоки радиации от звезды далеко не всегда приводят к исчезновению атмосферы планеты
Об открытии необычной экзопланеты LTT 9779b впервые было объявлено месяц назад. Находясь всего в 260 световых годах от нас, планета сразу же была признана отличным кандидатом для дальнейшего изучения ее любопытной атмосферы.
LTT 9779b немного больше Нептуна и вращается вокруг звезды, похожей на Солнце, что для космоса далеко не редкость. Но есть все-таки две необычных детали. Во‑первых, она так близко к своей звезде, что полный оборот планета совершает всего за 19 земных часов. Во‑вторых, несмотря на обжигающий жар и потоки радиации, которыми звезда должна обдавать планету на такой дистанции, LTT 9779b все еще обладает хорошо видимой атмосферой.
Астрономы проанализировали эти данные, собранные ныне списанным космическим телескопом Спитцер, и опубликовали их результаты в серии исследованиях.
В первой статье группа под руководством астронома Яна Кроссфилда из Канзасского университета описала температурный профиль LTT 9779b. Во второй статье другая группа под руководством астронома Дианы Драгомир из Университета Нью-Мексико охарактеризовала атмосферу экзопланеты.
«Эта планета настолько интенсивно облучена своей звездой, что температура ее поверхности превышает 1650 градусов Цельсия, и ее атмосфера должна была полностью испариться. Тем не менее, наши наблюдения показывают, что в ИК-спектре атмосфера все еще отчетливо видна.
Кроссфилд и его команда изучили фазовую кривую экзопланеты в инфракрасном свете. Вот что это означает: поскольку тепловая энергия излучается в виде инфракрасного излучения, свет с конкретной длиной волны может подсказать температуру космических объектов на расстоянии многих световых лет.
Система ориентирована таким образом, что планета проходит между нами и звездой, что дает нам четкий обзор как дневной, так и ночной стороны планеты. Таким образом, чтобы вычислить температуру экзопланеты, астрономы могут использовать световое излучение всей системы.
Интересно, что самое жаркое время дня для LTT 9779b — это примерно полдень, когда солнце находится в зените. На Земле самое жаркое время суток на самом деле — несколько часов после полудня, потому что тепло проникает в атмосферу Земли быстрее, чем излучается обратно в космос.
В свою очередь, это позволяет делать некоторые обоснованные предположения об атмосфере LTT 9779b.
«Планета намного холоднее, чем мы ожидали. Это говорит о том, что она отражает большую часть падающего на нее звездного света, предположительно из-за дневных облаков», — рассказал астроном Николас Коуэн из Института исследований экзопланет (iREx) и Университета Макгилла. в Канаде. «Планета также не переносит много тепла на свою ночную сторону. Поглощаемый ей звездный свет, вероятно, захватывается высоко в атмосфере, откуда энергия быстро излучается обратно в космос».
Окись углерода, обнаруженная в ИК-спектре атмосферы, также вызвала немало вопросов. Это соединение ранее было обнаружено в горячих юпитерах — газовых гигантах, которые также вращаются вокруг своих звезд на очень близком расстоянии. Но планеты такого типа массивнее горячих Нептунов и используют свою гораздо более высокую гравитацию, чтобы сохранить атмосферу. Считалось, что планеты размером с Нептун не должны быть достаточно массивными для удержания атмосферы — но факты доказывают обратное.
Обнаружение окиси углерода в атмосфере горячего Нептуна может помочь нам понять, как образовалась эта планета и почему у нее все еще есть атмосфера. Будущие наблюдения могут помочь нам ответить на эти и другие вопросы: например, из чего еще состоит атмосфера, и действительно ли экзопланета вначале была намного больше, а в настоящее время находится в процессе быстрого «усыхания».