Диаграмма показывает метод определения состава атмосферы.
Горячий Юпитер — это похожая по размеру на Юпитер гигантская экзопланета, орбита которой настолько близка к звезде, что ее атмосфера может нагреваться до температуры 1000-3000 градусов по Цельсию. Астрономы могут определить, какие газы присутствуют в атмосферах таких экзопланет, анализируя спектр звездного света, который фильтруется через атмосферу планеты, когда планета проходит перед звездой. В прошлом году команда из Эксетерского университета была награждена почти 200 часами для изучения восьми планет с помощью космического телескопа Хаббл — крупнейшее исследование такого типа до настоящего времени.
По словам Хоитсон, горячие Юпитеры имеют совершенной другой состав в сравнении с планетами нашей Солнечной системы. Первая планета, которую они исследовали, была одной из самых горячих, с температурой более 2000 градусов по Цельсию.
Во-первых, наблюдение неожиданно показало отсутствие оксида титана. Текущая 3D-модель атмосферы горячего Юпитера показывает, что зерна этой тяжелой молекулы должны распространяться быстрыми ветрами, с помощью которых газообразный оксид титана должен достигать наблюдаемых верхних слоев атмосферы. Тот факт, что газ обнаружить не удалось, предполагает, что либо ветры не так сильны, как ожидалось, либо молекулы формируют гораздо большие зерна, которые слишком тяжелы, чтобы подниматься.
«Оксид титана тверд на Земле, но мы ожидаем, что он будет присутствовать в атмосфере раскаленных горячих Юпитеров из-за экстремальных температур. Эта молекула важна, потому что она может уловить атмосферное тепло на высоте — ту же роль играет озон на Земле. Тем не менее, наши результаты показывают, что эта молекула не присутствует в верхних слоях атмосферы, а это означает, что мы должны пересмотреть наше понимание того, как ветряные процессы распространяют вещества», — сказала Хоитсон.
Команда ученых также подтвердила обнаружение водяного пара в атмосфере двух планет. Важно отметить, что вода была обнаружена в тех количествах, которые предсказывает теория.
«Хотя наши модели показывают, что вода (в виде пара) должна присутствовать в горячей атмосфере Юпитера, до сих пор эти молекулы были замечены только в ограниченном количестве и в меньшем количестве, чем ожидалось», — сказала Хоитсон.
Наблюдение пара у двух экзопланет можно считать, прекрасным подтверждением текущей теории. Новые результаты показывают, что предыдущие неудачи в этом направлении были вызваны тем, что облака затемняли часть атмосферы, где присутствует пар.
Результаты, озвученные на Национальном Совещании по Астрономии, представляют лишь первоначальные выводы. Работа по анализу всех данных по восьми планетам продолжается до сих пор.
Источник: University of Exeter.
