Барий стал самым тяжелым элементом, обнаруженным в атмосфере экзопланет

Ученые обнаружили барий в облаках двух горячих юпитеров — WASP-76 b и WASP-121 b. Ранее настолько тяжелые элементы не удавалось найти в атмосферах экзопланет. Удивительно также то, что барий находился высоко над поверхностью планеты. Ученые пока не могут точно сказать, откуда он там взялся.

С помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории (ESO VLT) ученые обнаружил самый тяжелый из когда-либо найденных в атмосферах экзопланет элементов — барий (атомный номер — 56). Он присутствовал в верхних слоях атмосферы сверхгорячих газовых гигантов WASP-76 b (созвездие Рыбы) и WASP-121 b (созвездие Корма). Это неожиданное открытие показывает, что планеты этого типа могут оказаться еще более уникальными и непредсказуемыми, чем считали ученые. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Газовые гиганты WASP-76 b и WASP-121 b относятся к классу сверхгорячих юпитеров. По размеру они сопоставимы с самим Юпитером, но имеют чрезвычайно высокие температуры поверхности, превышающие тысячу градусов Цельсия. Это связано с их непосредственной близостью к звездам — период их обращения занимает всего один-два дня. Это придает таким планетам достаточно экзотические черты; например, ученые полагают, что на WASP-76 b идет дождь из железа.

Однако для астрономов стало удивительным открытием наличие бария в верхних слоях WASP-76 b и WASP-121 b. Он в два с половиной раза тяжелее железа, а, учитывая высокую гравитацию планет, исследователи ожидали, что тяжелые элементы если и будут присутствовать, то только в нижних слоях атмосферы.

Ученые не занимались целенаправленным поисками бария, а просто исследовали состав атмосфер экзопланет с помощью спектрографа ESPRESSO, установленного на ESO VLT в Чили. Анализ позволил обнаружить несколько элементов, в том числе барий. После этого исследователи множество раз перепроверили свои результаты, так как никто прежде не находил барий ни на одной экзопланете. Главным открытым вопросом остается то, какой естественный процесс мог привести к тому, что этот тяжелый элемент находится в высоких слоях атмосферы горячих юпитеров.

Планеты этого типа очень удобны для изучения, поскольку их атмосферы простираются на большие расстояния, чем у более холодных планет, и поэтому их легче наблюдать и изучать.