Обнаружены облака на далекой экзопланете

Международная группа астрономов не только обнаружила облака на далекой экзопланете WASP-127b, но и измерила их высоту с поразительной точностью.

Презентация Ромена Алларта на Европейском научном конгрессе (EPSC) 2021 показывает, как, объединив данные космического и наземного телескопов, команда смогла выявить верхнюю структуру атмосферы планеты. Это открывает путь для подобных исследований многих других далеких миров.

WASP-127b расположилась на расстоянии более 525 световых лет от нас и представляет собой «горячий Сатурн» - гигантскую планету, аналогичную по массе Сатурну, которая вращается очень близко к своему солнцу. Команда наблюдала, как планета проходит перед звездой, чтобы обнаружить закономерности, которые внедряются в звездный свет, поскольку он фильтруется через атмосферу планеты и изменяется химическими составляющими. Объединив инфракрасные наблюдения с космического телескопа Хаббла (HST) и измерения в видимом свете с помощью спектрографа ESPRESSO на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили, исследователи смогли исследовать различные области атмосферы. Результаты преподнесли несколько сюрпризов.

«Во-первых, как было обнаружено ранее на планетах такого типа, мы обнаружили присутствие натрия, но на гораздо меньшей высоте, чем ожидали. Во-вторых, в инфракрасном диапазоне были сильные сигналы водяного пара, а в видимом - совсем нет. Это означает, что водяной пар на более низких уровнях экранируется облаками, непрозрачными в видимом диапазоне длин волн, но прозрачными в инфракрасном», - сказал Алларт, руководивший исследованием.

Объединенные данные двух инструментов позволили исследователям сузить высоту облаков до атмосферного слоя с давлением в диапазоне от 0,3 до 0,5 миллибар.

«Мы еще не знаем состав облаков, за исключением того, что они не из капель воды, как на Земле», - сказал Алларт. «Мы также озадачены, почему натрий обнаружен на этой планете. Дальнейшие исследования помогут больше узнать не только о структуре атмосферы, но и о WASP-127b, который оказался очень интересным местом».

Полный оборот вокруг звезды происходит примерно за 4 дня, WASP-127b получает в 600 раз больше излучения, чем Земля, и испытывает температуру до 1100 градусов по Цельсию. Это раздувает планету до радиуса в 1,3 раза больше, чем у Юпитера, при 1/5 части массы, что делает ее одной из наименее плотных или «самых пушистых» экзопланет из обнаруженных.

Расширенный характер пушистых экзопланет облегчает их наблюдение, и поэтому WASP-127b является идеальным кандидатом для исследователей, работающих над характеристиками атмосферы.

Наблюдения группы с помощью инструмента ESPRESSO также показывают, что, в отличие от планет в Солнечной системе, WASP-127b вращается не только в направлении, противоположном звезде, но и в плоскости, отличной от экваториальной.

«Такое выравнивание неожиданно для горячего Сатурна в старой звездной системе и может быть вызвано неизвестным спутником», - сказал Алларт. «Все эти уникальные характеристики делают WASP-127b планетой, которая будет очень тщательно изучена в будущем».

Спектрограф Echelle для скалистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений (ESPRESSO) - это самый точный спектрограф в мире для измерения лучевой скорости.