Дощі з рубінів і сапфірів: James Webb виявив екстремальну погоду на далекій екзопланеті
Дуже важко уявити світ, де прогноз погоди обіцяє вітри зі швидкістю 18 000 кілометрів на годину, а нічні зливи складаються з рідкого металу та розплавлених рубінів. Але саме таку хаотичну реальність відтворили астрономи для WASP-121b – "надгарячого Юпітера", який вважають однією з найекстремальніших планет.
Як виглядає справжнє космічне пекло
Цей газовий гігант обертається навколо своєї материнської зорі на такій небезпечно близькій відстані, що один "рік" там триває лише 30,5 години. Через таку близькість зоря своїм потужним тяжінням буквально деформує планету: замість звичної сфери вона має форму яйця. Температури на денному боці піднімаються настільки високо, що метали просто випаровуються, а потім конденсуються в дощ на іншому, холоднішому боці. Нові дані, які науковці отримали за допомогою космічного телескопа James Webb, додали нові деталі до цього дивовижного метеорологічного портрета, пише видання Space.com.
Дивіться також Ми мусимо переписати підручники: James Webb знайшов пару планет, яких не повинно існувати
Астрономи відстежували ледь помітні зміни зоряного світла, що проходить крізь атмосферу WASP-121b у моменти, коли планета перетинала диск своєї зірки. Це дозволило дослідникам виявити суттєві відмінності між атмосферними умовами на світанку та під час сутінків.
Спостереження вказують на те, що вечірній термінатор планети – межа, що переходить із денного світла в темряву, – значно гарячіший за свій ранковий аналог. Науковці пояснюють це явище дією потужних вітрів, які переносять колосальну кількість тепла з розпеченого денного боку планети до значно холоднішої нічної частини.
Попри те, що WASP-121b перебуває у припливному захопленні – тобто завжди повернута до своєї зірки однією стороною – під час транзиту вона трохи повертається з точки зору телескопа. Це дозволило команді дослідників вивчати атмосферні сигнали меридіан за меридіаном. Аналізуючи зміни цих сигналів, вони виявили, що вечірня сторона поглинає трохи більше зоряного світла, ніж ранкова. Також дослідники зафіксували зміни в показниках водяної пари та чадного газу, що прямо свідчить про температурні перепади в різних шарах атмосфери.
Дивіться також Телескоп James Webb допоміг розгадати найбільшу таємницю супер-Юпітерів
Хімічний склад і турбулентна атмосфера
Температура на "вечірньому" боці планети настільки висока, що молекули води у верхніх шарах атмосфери просто розпадаються. Натомість "ранкова" сторона, яка є прохолоднішою, може бути частково прихована хмарами, що складаються з силікатних мінералів. Втім, автори дослідження, яке опублікували в журналі Nature Astronomy, зазначають, що для точного підтвердження наявності таких хмар знадобляться складніші комп'ютерні моделі.
Ці нові відкриття доповнюють картину надзвичайно бурхливої погоди на WASP-121b. Раніше дані з Дуже великого телескопа (VLT) у Чилі показали наявність складних багатошарових вітрових потоків та реактивних струменів, що охоплюють половину планети. Крім того, спостереження за допомогою телескопа Hubble виявили, що магній і залізо фактично вилітають з атмосфери планети у відкритий космос під впливом інтенсивного ультрафіолетового випромінювання зірки.
Метод, який використала команда, може стати революційним для вивчення інших надгарячих світів. Астрономи планують застосувати цю техніку для порівняння атмосферних умов широкого спектра далеких екзопланет, щоб краще зрозуміти фізику та хімію об'єктів за межами нашої Сонячної системи.