Европейские астрономы открыли крайне необычную экзопланету, в чьей атмосфере висят облака из окиси титана – сильнейшего парникового «газа», способного разогреть ее верхние слои до адски высоких температур, и опубликовали результаты своих наблюдений в журнале Nature.
«Присутствие оксида титана в атмосфере WASP-19b может крайне необычно влиять на то, как разогреты ее разные слои и как движутся потоки воздуха в ней. То, что нам удалось столь детально изучить ее, очень радует нас и говорит о том, что мы можем провести аналогичные наблюдения и для других планет», — заявил Райан Макдональд (Ryan MacDonald) из Кембриджского университета (Великобритания).
«Горячими юпитерами» астрономы называют разогретые газовые гиганты, которые удалены от своих звезд всего на 2,2-75 миллионов километров. В Солнечной системе даже Меркурий подходит к звезде не ближе, чем на 46 миллионов километров, и поэтому в атмосферах таких планет царят действительно адские температуры – в 1000-1300 градусов Кельвина.
Находить такие планеты гораздо легче, чем иные небесные тела, и они составляют большую часть известных науке экзопланет. Открытие «горячих юпитеров» впервые поставило ученых перед фактом, что атмосфера на таких планетах может состоять из крайне экзотических материалов. К примеру, за последние годы были открыты планеты со свинцовыми и стеклянными облаками, а также воздухом, состоящим из испаренных металлов и горных пород, в верхних слоях которого иногда идут дожди из рубинов и сапфиров.
Относительно недавно, как рассказывает Макдональд, ученые открыли несколько «горячих юпитеров», чьи атмосферы были раскалены до еще более высоких температур, превышающих 2,5 тысячи градусов Кельвина, и имели необычную структуру – они были горячее снаружи и холоднее изнутри, подобно стратосфере Земли. Наличие подобного слоя на них заставило ученых предполагать, что атмосферу этих «горячих юпитеров» разогревает какой-то сверхмощный парниковый эффект, который могут порождать два вещества – оксид титана или оксид ванадия.
Макдональд и его коллеги доказали, что это так на самом деле, изучая спектр планеты WASP-19b, открытой четыре года назад в созвездии Паруса у светила, похожего по своим размерам и массе на Солнце. Эта планета совершает один виток вокруг своей звезды всего за 18 часов, что позволяет ученым каждый день наблюдать за тем, как лучи светила проходят через ее атмосферу и взаимодействуют с ее молекулами, унося с собой информацию о ее химическом составе.
Проследив несколько десятков раз за тем, как свет звезды «прошивает» атмосферу WASP-19b, планетологи смогли отделить реальные сигналы от шумов и раскрыть ее химический состав. Оказалось, что этот «горячий юпитер» был крайне экзотической и горячей планетой.
Его атмосфера, как показали замеры ученых, состоит из раскаленных водяных паров, натрия, гелия и водорода, а ее верхние слои покрывают слои углеводородного тумана и «титановых» облаков. Благодаря этому «стратосфера» WASP-19b раскалена до двух тысяч градусов Кельвина, что делает ее одним из самых знойных «горячих юпитеров», известных астрономам.
Подобное открытие, как подчеркивают Макдональд и его коллеги, является важным с той точки зрения, что оно демонстрирует, что ученые могут раскрывать точный химический состав далеких планет, используя наземные телескопы. В свою очередь, запуск космического телескопа «Джеймс Уэбб» позволит проводить аналогичные наблюдения за менее крупными и горячими планетами, более интересными с точки зрения поисков потенциальной родины внеземной жизни, заключают ученые.
