Космічний телескоп «Габбл» записав зміни погоди за три роки на екзогіганті розміром з Юпітер, температури на якому сягають понад двох тисяч градусів Цельсія. Тривалі спостереження виявили, що на екзопланеті постійно вирують циклони й шторми, які перемішують її атмосферу. І хоч життя на цій планеті астрономи не сподіваються знайти, дослідження «Габбла» допоможе краще зрозуміти, як існують планети, яких постійно розжарюють їхні світила. Про дослідження розповів сайт «Габбла».
Художнє зображення екзопланети із циклонами й штормами у її атмосфері. NASA, ESA, Quentin Changeat (ESA/STScI), Mahdi Zamani (ESA/Hubble)
Чим астрономів зацікавила саме ця планета?
На відміну від гігантів нашої Сонячної системи — Юпітера й Сатурна — багато схожих на них планет обертаються набагато ближче до своїх батьківських світил. Через це вони надзвичайно гарячі, але й дуже зручні для спостережень астрономів, адже на них потрапляє багато світла, що відбивається від їхніх атмосфер й дозволяє вченим за цим світлом вивчати хімічний склад планет. До таких гарячих планет-гігантів належить й екзопланета WASP-121b, яку «Габбл» вперше спостерігав у 2016 році.
Тоді телескоп підтвердив, що планета має схожу на Юпітер масу й розмір, але обертається на відстані у 40 разів меншій, ніж відстань від Землі до Сонця. Крім того, WASP-121b завжди обернена до своєї зірки одним боком, який нагрівається до екстремальних 2 329 градусів Цельсія. Але «Габбл» виявив, що і на нічному боці планети температури сягають 1200-1500 градусів завдяки міграції газу. Тепер астрономи використали дані одразу трьох років спостережень «Габбла» за WASP-121b — за 2016, 2018 і 2019 роки — щоб оцінити погоду на WASP-121b.
Що з'ясував про погоду на екзогіганті «Габбл»?
Завдяки тому, що під час спостережень телескопа WASP-121b щораз знаходилася у різному положенні на своїй орбіті, «Габбл» зміг роздивитися її з різних боків, у тому числі й на тлі її зорі та за нею. Використовуючи комп'ютерне моделювання, науковці відтворили, як зміни яскравості WASP-121b при обертанні навколо світила були пов'язані з особливостями атмосферного складу. Так з'ясувалося, що потоки ультрафіолетового випромінювання від зорі постійно випаровують з WASP-121b магній й залізо. Але завдяки тому, що на планеті температури значно відрізняються на денному й нічному боці, атмосфера WASP-121b добре перемішується.
Різниця температур, як і в атмосфері Землі, спричиняє на WASP-121b масивні циклони та шторми, які постійно з'являються та зникають. Як повідомляють астрономи, набір даних про WASP-121b, який зібрав «Габбл», є найбільш повним з огляду на послідовність спостережень. Дослідження допоможе вченим краще зрозуміти, як влаштована погода на екстремально гарячих екзогігантах, а також уточнити особливості й наших власних планет-гігантів, порівнюючи їх з позасонячними планетами.
- Надзвичайно гарячі газові екзопланети мають не лише екстремальну погоду, а й часто екстремальний хімічний склад. Наприклад, на ультрагарячій планеті MASCARA-4b астрономи знайшли самарій — найважчий з коли-небудь знайдених на екзопланетах елемент. Імовірно, через випаровування він піднявся з надр MASCARA-4b у її хмари.