Астрономы изучали экзопланету, где идут железные дожди

Спектроскопические наблюдения сверхгорячого Юпитера WASP-76b с помощью наземного телескопа Gemini North помогли астрономам определить, что его атмосфера может быть намного горячее или более протяженной, чем предсказывали модели. Кроме того, внутри него могли бушевать сильные восходящие ветры.

Какие новые данные об экзопланете с железными дождями собрали астрономы?

Исследования экзопланет

За последнее десятилетие спектроскопические исследования атмосфер экзопланет с использованием наземных обсерваторий помогли сделать множество открытий. К таким относятся Регистрация различных атомов и молекул, обнаружение ветры, облака, туман, и изучение процесс потери газовой оболочки. Это позволяет серьезно расширить наши знания о разнообразии экзопланет во Вселенной и понять механизмы их образования и эволюции.

ExoGemS

Одна из текущих крупных программ по изучению атмосфер экзопланет называется ExoGemS и выполняется на восьмиметровом телескопе Gemini North. Он посвящен спектроскопическим исследованиям атмосферы более сорока известных экзопланет различной массы во время прохождения по диску родительских звезд.

Ожидаемые результаты

Ожидается, что благодаря программе ученые смогут лучше понять взаимосвязь между свойствами экзопланет и их атмосферой.

WASP-76b

Группа астрономов под руководством Эмили К. Дейберт из Университета Торонто опубликовала результаты анализа данных наблюдений сверхгорячого Юпитера WASP-76b в рамках программы ExoGemS.

Характеристики

Эта экзопланета находится примерно в 640 световых годах от Земли и обращается вокруг звезды F-типа за 1,8 земных дня, находясь в приливном захвате. Планета имеет массу 0,89 от массы Юпитера и радиус 1,85 от массы Юпитера, а ее эффективная температура составляет более 2200 Кельвинов, что позволяет дождю выпадать. форма из железа.

Предыдущие наблюдения

Предыдущие наблюдения 2018 года показали, что температура внешних слоев экзопланеты на дневной стороне составляет 2693 кельвина, а на ночной стороне она падает до 1795 кельвинов. В то же время в районе терминатора (граница дня и ночи) железных дождей практически не наблюдается, а на дневной стороне наблюдается.

Что вызывает это явление?

Это связано с тем, что на дневной стороне планеты нет облаков и в атмосфере много паров атомарного железа, которые уносятся мощными ветрами на ночную сторону. Там, в свою очередь, происходят процессы конденсации пара и образования облаков из капель железа. Таким образом, идея о том, что капли железа могут попадать на ночную сторону WASP-76b и других подобных экзопланет, полностью подтвердилась.

Новые данные

Исследователи обнаружили присутствие ионизированного натрия (Na I) и ионизированного кальция (Ca II) в атмосфере WASP-76b, и при сравнении данных наблюдений с моделями было выявлено большое расхождение между прогнозируемыми и наблюдаемыми глубинами линий поглощения — в На практике их оказалось намного больше.

Выводы

Это можно объяснить тем фактом, что атмосфера экзопланеты простирается дальше, чем предполагают модели, что, в свою очередь, может быть связано с восходящими потоками на больших высотах, увеличивая концентрацию ионов кальция, или атмосфера WASP-76b значительно горячее, чем думал ранее. Дальнейшие наблюдения должны помочь уточнить атмосферные модели WASP-76b.