Планетология

Самый тяжелый элемент, когда-либо обнаруженный в атмосфере экзопланеты


Используя VLT, исследователи обнаружили барий, самый тяжелый элемент из когда-либо обнаруженных в верхних слоях атмосферы двух горячих экзопланет типа Юпитера.

В атмосфере двух газовых экзопланет-гигантов WASP-76b и WASP-121b был обнаружен самый тяжелый элемент из когда-либо найденных в этой среде - барий. Обнаруженный с помощью Очень большого телескопа ESO (VLT), неожиданный результат поднимает вопросы о химическом составе и эволюции этих экзотических атмосфер.

Две внесолнечные планеты уже являются неординарными. Обе планеты известны как ультрагорячие Юпитеры: по размеру они сравнимы с Юпитером, но их температура поверхности превышает 1000 °C из-за близости к звезде-хозяину. Это придает этим планетам характеристики, которые совершенно необычны: например, у WASP-76 b астрономы подозревают, что на ней идет железный дождь.

Сверхгорячая гигантская экзопланета имеет дневную сторону, где температура поднимается выше 2400 градусов Цельсия, что достаточно высоко для испарения металлов. Сильные ветры переносят пары железа на более холодную ночную сторону, где они конденсируются в капельки железа. В левой части изображения мы видим вечерний край экзопланеты, где она переходит от дня к ночи.

Почему барий расположен так высоко?

Несмотря на знание того, что эти планеты отличаются от многих других, ученые были удивлены, обнаружив барий, который в 2,5 раза тяжелее железа, высоко в атмосферах. Соавтор Оливье Деманжон, исследователь из Университета Порто, объяснил: "Учитывая высокую гравитацию планет, мы ожидали бы, что тяжелые элементы, такие как барий, будут быстро падать в нижние слои атмосферы".

Мы иногда видим этот химический элемент в нашем небе, например, ярко-зеленый цвет в фейерверках. Однако сейчас перед учеными стоит вопрос: какой природный процесс мог бы доставить этот тяжелый элемент на такую большую высоту? Какие механизмы позволяют этому происходить? Кроме того, тот факт, что этот химический элемент был обнаружен в атмосферах обоих сверхгорячих юпитеров, говорит о том, что эта категория планет может быть еще более странной, чем считалось ранее.

Состав атмосферы

Для определения состава атмосферы экзопланеты требуется очень специализированное оборудование. Команда использовала прибор ESPRESSO на VLT для анализа звездного света, прошедшего через атмосферы WASP-76 b и WASP-121 b. Это позволило четко обнаружить в них несколько элементов, включая барий.

Для изучения атмосфер экзопланет ультрагорячие Юпитеры чрезвычайно полезны. В действительности будучи газообразными и горячими, их атмосферы очень обширны и поэтому легче поддаются наблюдению и изучению, чем атмосферы меньших или более холодных планет.

С помощью будущих инструментов, таких как эшелле-спектрограф высокого разрешения ArmazoNes High Dispersion Echelle Spectrograph (ANDES), который будет работать на предстоящем чрезвычайно большом телескопе ESO (ELT), астрономы смогут изучать атмосферы больших и малых экзопланет. В том числе даже на каменистых планетах, подобных Земле, и на гораздо большей глубине. Чтобы собрать все больше и больше подсказок о загадочной природе и составе этих странных миров, столь непохожих на наш собственный.

Подпишитесь на нас: Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram
Back to top button