Астрономы вглядываются в атмосферу редкой экзопланеты, которой “не должно быть”
Открытие необычной экзопланеты LTT 9779b было первым объявлено месяц назад. Находясь всего в 260 световых годах от нас, планета была сразу признана отличным кандидатом для дальнейшего изучения ее любопытной атмосферы. Но оказалось, что нам даже не пришлось долго ждать, чтобы узнать больше.
LTT 9779b немного больше Нептуна и вращается вокруг звезды, похожей на Солнце, что пока довольно нормально. Но две вещи действительно необычны. Это так близко к своей звезде, что планета обращается один раз за 19 часов; и, несмотря на обжигающий жар, которому он должен подвергаться в такой близости, LTT 9779b все еще имеет значительную атмосферу.
Инфракрасные наблюдения, собранные ныне вышедший на пенсию космический телескоп Спитцера включала звезду-хозяин планеты, и теперь астрономы проанализировали эти данные, опубликовав их результаты в нескольких исследованиях.
в первая статья Группа ученых под руководством астронома Яна Кроссфилда из Канзасского университета описала температурный профиль LTT 9779b.
в вторая статья, группа под руководством астронома Дианы Драгомир из Университета Нью-Мексико охарактеризовала атмосферу экзопланеты.
«Впервые мы измерили свет, исходящий от этой планеты, которой не должно быть», Кроссфилд сказал.
“Эта планета настолько сильно освещена своей звездой, что ее температура превышает 3000 градусов по Фаренгейту. [1,650 degrees Celsius] и его атмосфера могла полностью испариться. Тем не менее, наши наблюдения со спутника Spitzer показывают нам его атмосферу в инфракрасном свете, излучаемом планетой ».
Он и его команда изучили фазовая кривая экзопланеты в инфракрасном свете. Вот что это означает: поскольку тепловая энергия излучается в виде инфракрасного излучения, свет с этой длиной волны может сказать нам температуру космических объектов на расстоянии многих световых лет.
Система ориентирована таким образом, что планета проходит между нами и звездой, что дает нам четкий обзор как дневной, так и ночной стороны планеты. Таким образом, чтобы вычислить температуру экзопланеты, астрономы могут использовать изменяющийся свет всей системы в качестве орбит LTT 9779b.
Интересно, что самое жаркое время дня для LTT 9779b – это примерно полдень, когда солнце находится прямо над головой. На Земле самое жаркое время суток на самом деле – несколько часов после полудня, потому что тепло проникает в атмосферу Земли быстрее, чем излучается обратно в космос.
В свою очередь, это позволяет сделать некоторые обоснованные предположения об атмосфере LTT 9779b.
«Планета намного холоднее, чем мы ожидали, что говорит о том, что она отражает большую часть падающего на нее звездного света, вероятно, из-за дневных облаков», сказал астроном Николас Коуэн Института исследований экзопланет (iREx) и Университета Макгилла в Канаде.
«Планета также не переносит много тепла на свою ночную сторону, но мы думаем, что понимаем, что: поглощенный звездный свет, вероятно, поглощается высоко в атмосфере, откуда энергия быстро излучается обратно в космос».
Для дальнейшего исследования атмосферы LTT 9779b Драгомир и ее коллеги сосредоточились на вторичных затмениях, когда планета проходит за звездой. Это приводит к более слабому затемнению света системы, чем когда планета проходит перед звездой – известному как транзит – но это более слабое затемнение может помочь нам понять тепловую структуру атмосферы экзопланеты.
«Горячие Нептуны – редкость, и один из них в такой экстремальной среде, как этот, трудно объяснить, потому что его масса недостаточно велика, чтобы держаться в атмосфере очень долго», Драгомир сказал.
«Итак, как это удалось? LTT 9779b заставил нас почесать головы, но тот факт, что у него есть атмосфера, дает нам редкий способ исследовать этот тип планеты, поэтому мы решили исследовать его с помощью другого телескопа».
Исследователи объединили данные о вторичных затмениях Спитцера с данными космического телескопа НАСА TESS для поиска экзопланет. Это позволило им получить спектр излучения атмосферы LTT 9779b; то есть длины волн света, поглощаемого и усиливаемого элементами в нем. Они обнаружили, что некоторые длины волн поглощаются молекулами – вероятно, оксидом углерода.
Это не неожиданность для такой горячей планеты. Окись углерода была обнаружена в горячих юпитерах – газовых гигантах, которые также вращаются вокруг своих звезд на очень близком расстоянии. Но газовые гиганты массивнее горячих Нептунов и используют свою гораздо более высокую гравитацию, чтобы сохранить свою атмосферу. Считалось, что планеты размером с Нептун не должны быть достаточно массивными для этого.
Обнаружение окиси углерода в атмосфере горячего Нептуна может помочь нам понять, как образовалась эта планета и почему у нее все еще есть атмосфера.
Итак, хотя мы знаем о LTT 9779b больше, чем мы, еще предстоит проделать работу. Будущие наблюдения могут помочь нам ответить на эти и другие вопросы, например, из чего еще состоит атмосфера, и действительно ли экзопланета вначале была намного больше, а в настоящее время находится в процессе быстрого сжатия.
Подобные исследования дадут нам отличный инструментарий и опыт для исследования атмосферы потенциально обитаемых миров.
«Если кто-то поверит тому, что говорят астрономы об обнаружении признаков жизни или кислорода в других мирах, мы сначала должны показать, что можем сделать это прямо на простых вещах».
«В этом смысле более крупные и горячие планеты, такие как LTT 9779b, действуют как обучающие колеса и показывают, что мы действительно знаем, что делаем, и можем все делать правильно».
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
