Астрономы исследовали адскую экзопланету WASP-19b с небесами из оксида титана

Москва, 11:21, 16 Сен 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Охота за экзопланетами открыла множество «горячих юпитеров», газовых гигантов, похожих по размерам на Юпитер, но находящихся на орбите очень близко к своим солнцам.

Этот особый тип экзопланет интересовал астрономов, главным образом потому, что их существование бросает вызов нашему традиционному мышлению о том, где газовые гиганты могут существовать в звездной системе.

Телескоп VLT фото

Телескоп VLT

Поэтому международная команда, возглавляемая исследователями из Европейской южной обсерватории (ESO), использовала очень большой телескоп (VLT), чтобы лучше рассмотреть WASP-19b, горячий юпитер, расположенный в 815 световых годах от Земли.

Что удалось разглядеть?

В ходе этих наблюдений они заметили, что атмосфера планеты содержит следы оксида титана. Это соединение впервые было обнаружено в атмосфере газового гиганта.

Как и все горячие юпитеры, WASP-19b имеет ту же массу, что и Юпитер, и орбиту очень близкую к ее солнцу. Фактически, его орбитальный период настолько короткий (всего 19 часов), что температуры в его атмосфере, по оценкам, достигают 2273 К.

Это более чем в четыре раза больше, чем у Венеры, где плавится свинец. Фактически, температуры на WASP-19b достаточно горячи, чтобы расплавить силикатные минералы и платину.

Исследование основывалось на инструменте Spectralraph 2 (FORS2) на VLT, многорежимном оптическом приборе, способном проводить визуализацию, спектроскопию и исследование поляризованного света (поляриметрию).

Используя FORS2, команда, наблюдавшая за планетой, когда она проходила перед своей звездой, обнаружила ценные спектры из ее атмосферы. После тщательного анализа света, прошедшего сквозь его туманные облака, астрономы с удивлением обнаружили следы оксида титана (а также натрия и воды).

Оксид титана является очень редким соединением, которое, как известно, существует в атмосферах холодных звезд. В небольших количествах он действует как поглотитель тепла и поэтому, вероятно, частично отвечает за такие высокие температуры на WASP-19b.

В достаточно больших количествах он может препятствовать проникновению тепла в атмосферу или выходу из нее, что вызывает термическую инверсию. Это явление, когда температуры выше в верхней атмосфере и ниже вниз. На Земле озон играет аналогичную роль, вызывая инверсию температур в стратосфере.

Но на газовых гигантах эффект обратный. В то время как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун имеют более холодные температуры в своей верхней атмосфере, температура растет ближе к ядру из-за увеличения давления.

Каковы выводы ученых?

Команда ученых считает, что присутствие оксида титана может существенно повлиять на температуру, структуру и циркуляцию атмосферы.

Исследование также было бы невозможным, если бы не инструмент FORS2, который был добавлен в массив VLT в последние годы.

Забегая вперед, становится ясно, что обнаружение оксидов металлов и других подобных веществ в атмосфере экзопланет также позволит создать лучшие атмосферные модели. С их помощью астрономы смогут проводить гораздо более подробные и точные исследования экзопланетной атмосферы, что позволит им с большей уверенностью оценить, пригодны или нет какие-либо из них для жизни.