Обнаружение облаков в атмосфере далекой экзопланеты

26 сентября 2021 

Международная команда астрономов смогла не только обнаружить облака в атмосфере далекой экзопланеты WASP-127b, но также измерить высоту их слоя с беспрецедентной точностью. В своей работе команда под руководством доктора Ромена Алларта (Romain Allart) смогла, используя данные, полученные при помощи наземных и космических обсерваторий, выявить структуру верхнего слоя атмосферы планеты. Это пионерское исследование закладывает методические основы целого нового научного направления, предполагающего аналогичные исследования атмосфер других далеких планет.

Планета WASP-127b, расположенная на расстоянии свыше 525 световых лет от нас, относится к классу «горячих сатурнов» - гигантских планет, близких по массе к Сатурну, которые обращаются очень близко к родительской звезде. Группа наблюдала прохождение планеты перед родительской звездой и соответствующие изменения спектра звездного света, который проходил через кольцо атмосферных газов, окружающее диск планеты по периферии, испытывая при этом частичное поглощение и переизлучение атмосферой. Объединив наблюдения планеты WASP-127b в инфракрасном (ИК) свете, выполненные при помощи космического телескопа Hubble («Хаббл») НАСА/ЕКА, с наблюдениями в оптическом диапазоне, проведенными с использованием спектрографа ESPRESSO Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, расположенного в Чили, исследователи смогли изучить различные области атмосферы.

Результаты вызвали у ученых удивление.

«Во-первых, так же как это было обнаружено ранее для планет данного класса, мы зарегистрировали присутствие натрия, но на меньших высотах, чем ожидали. Во-вторых, мы зафиксировали мощный сигнал водяных паров в ИК-диапазоне при полном отсутствии соответствия в видимом свете. Это означает, что водяные пары, входящие в состав более низко расположенных слоев, экранируются слоем облаков, непрозрачным для наблюдений в оптическом диапазоне, но проницаемым для ИК-лучей», - сказал Алларт.

Сопоставление данных, полученных при помощи этих двух научных инструментов, позволило установить высоту расположения облаков, заключенных в границах слоя с давлением от 0,3 до 0,5 миллибара. (Для сравнения, давление атмосферы Земли у поверхности составляет один бар.)

«Мы еще не знаем химический состав облаков, но нам известно, что они состоят не из капель воды, как облака на нашей планете, - сказал Алларт. – Нам также не дает покоя вопрос, почему мы обнаружили натрий не там, где рассчитывали. Продолжение наших исследований поможет ответить на этот и другие вопросы об атмосфере планеты WASP-127b и других ее структурных компонентах».

Исследование было доложено доктором Аллартом на Европейском планетарном научном конгрессе (Europlanet Science Congress, EPSC) 2021.

(Добавил: Hot Temp)