Введение

С помощью данных телескопа Джеймса Уэбба астрономы раскрыли некоторые секреты атмосферы необычного, обжигающе горячего мира, который напоминает маршмеллоу. Это экзопланета под названием WASP-17b, расположенная примерно в 1300 световых годах от Земли.

Уникальная структура экзопланеты

WASP-17b имеет массу около 0.8 от массы Юпитера, но при этом в два раза шире, что делает её похожей на «супер-пухлую» конфету. Эта экзопланета находится так близко к своей звезде, что завершает один оборот всего за четыре земных дня, что приводит к резкому повышению температуры на её поверхности.

Атмосфера экзопланеты

Неудивительно, что атмосфера этой экзопланеты также имеет необычные характеристики. Используя новую технику, известную как «трансмиссионные струны», группа ученых смогла создать подробные карты атмосферы WASP-17b. Они обнаружили, что атмосфера имеет кольцеобразную форму с выдающимися «драгоценностями», поднимающимися из неё.

«Планеты непредсказуемы, их атмосферы сложны и хаотичны», — отметила участница команды Ханна Уэйкфорд из Университета Бристоля. «Факт того, что все эти данные сошлись и показали нам такую структурированную, динамичную картину этого гигантского мира, находящегося более чем в тысяче световых лет, был действительно захватывающим».

Тепловые различия между днями и ночами

WASP-17b является приливно-замкнутой планетой, что означает, что одна из её сторон постоянно обращена к звезде, а дневная сторона подвергается постоянному облучению звёздной радиацией. В то же время, ночная сторона остаётся холодной и направлена в бескрайний космос.

Создавая потрясающие 3D-изображения атмосферы этой экзопланеты, исследователи обнаружили, что химический состав и температура атмосферы изменяются между дневной и ночной сторонами в соответствии с теоретическими моделями.

Метод трансмиссионных струн

Это стало возможным благодаря технике трансмиссионных струн, которая отслеживала WASP-17b в момент, когда она проходила перед своей звездой, фиксируя состав света вокруг края атмосферы планеты под разными углами. Этот метод значительно превосходит традиционные подходы, которые только усредняют свет по всему краю.

«Вместо того чтобы предполагать, что ваша атмосфера — это круг с одинаковым радиусом по всему периметру, наша техника позволяет выявлять различные расстояния от центра до края планеты», — пояснила Лили Олдерсон из Корнеллского университета. «Мы смогли перейти от кольца к пониманию, где именно на кольце находятся эти «драгоценности», так сказать».

Результаты исследования

Моделирование показало наличие такой «драгоценности», которая образуется там, где горячие ветры с планеты достигают экватора, а атмосфера холодной стороны расширяется. «Теория предсказывает, что утренние и вечерние стороны должны иметь значительную разницу в температуре, и WASP-17b идеально вписывается в эту тенденцию — почти полностью соответствует нашим ожиданиям», — добавила Олдерсон.

Достижения в астрономии

Успешное применение метода трансмиссионных струн является важным шагом вперед в моделировании atmospheres более 6000 экзопланет в каталоге NASA. «Это доказательство концепции, что планеты на самом деле являются трехмерными объектами, и что, последовательно перемещаясь вокруг своей звезды, то, что мы предсказываем, действительно происходит», — заключила Олдерсон. «Переход от вычислительных упражнений к реальным наблюдениям — это совершенно другой вопрос».

Заключение

Исследование команды было опубликовано в журнале Nature Astronomy 14 октября. Открытия такие, как эти, не только расширяют наши знания о далеких мирах, но и подчеркивают важность инновационных методов в астрономии, открывающих новые горизонты в понимании природы экзопланет.