Астрономы впервые наблюдали двойной хвост атмосферы у экзопланеты
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал уникальное явление — экзопланета, известная как WASP-121b или Тилос, медленно теряет свою атмосферу, формируя два гигантских хвоста из гелия. Эти хвосты простираются почти на 60% её орбиты вокруг родительской звезды. Наблюдение, продолжавшееся рекордные 37 часов и охватившее более одного полного оборота планеты, стало первым в истории случаем непрерывного мониторинга процесса утечки атмосферы на всём орбитальном пути.
WASP-121b, ультра-горячий юпитер, давно известен астрономам своими экстремальными условиями: облаками из испарённых металлов, дождями из рубинов и сапфиров, а также рекордно быстрыми атмосферными течениями. Расположенная чрезвычайно близко к своей звезде, планета совершает полный оборот всего за 30 земных часов, а мощная радиация разогревает её атмосферу до тысяч градусов, что и приводит к утечке лёгких газов.
Новые данные «Джеймса Уэбба» показали не просто масштабный и постоянный поток гелия, но и его неожиданную структуру. Вместо одного шлейфа газ образует два чётких хвоста — один тянется позади планеты, а другой, что особенно удивительно, простирается вперёд по орбите. Совместно они покрывают область, более чем в 100 раз превышающую диаметр самой WASP-121b.
«Мы были невероятно удивлены, увидев, как долго длится гелиевое истечение, — говорит ведущий автор исследования Роман Аллар, астроном из Троттьеского института исследований экзопланет при Монреальском университете. — Это открытие раскрывает сложные физические процессы, формирующие атмосферы экзопланет, и то, как они взаимодействуют со звёздной средой».
Объяснение двойной природы хвостов представляет новую задачу для теоретических моделей. Учёные предполагают, что на формирование потоков могут влиять совокупное воздействие звёздного ветра, радиации и гравитации звезды, заставляющей один из шлейфов изгибаться вперёд. Для проверки этих гипотез потребуются новые трёхмерные симуляции.
Это исследование знаменует поворотный момент в понимании эволюции планет. Детальное изучение потери атмосферы может ответить на фундаментальный вопрос: могут ли газовые гиганты, подобные WASP-121b, со временем, теряя газовую оболочку, превратиться в планеты типа Нептуна или даже в оголённые каменистые ядра.