• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18.02.2025, 19:21
Дарья Губина
3,2 тыс

Астрономы впервые разглядели трехмерную структуру атмосферы экзопланеты

❋ 6.4

Ультрагорячие юпитеры — гигантские «лаборатории» для изучения атмосферных процессов в экстремальных условиях. К сожалению для ученых и к счастью для земной жизни, в Солнечной системе нет таких планет, поэтому приходится искать их в других системах. Впервые исследователям удалось «заглянуть» вглубь атмосферы и изучить движение ураганных ветров ультрагорячего гиганта.

атмосфера экхопланеты
Иллюстрация разных слоев атмосферы ультрагорячего юпитера WASP-121 b / © ESO/M. Kornmesser

Ультрагорячий юпитер WASP-121 b, также известный как Тайлос, расположен примерно в 900 световых годах от Земли, в направлении созвездия Корма южного полушария. Он обращается вокруг звезды спектрального класса F с периодом 1,27 земного дня. Его орбита проходит близко к пределу Роша, где приливные силы от гравитационного взаимодействия со звездой способны разрушить тело таких размеров. Главное, что звезда достаточно яркая для наблюдений за спектром экзопланеты, поэтому астрономы активно следят за гигантом с момента его открытия в 2016 году. Недавно с помощью Тайлоса ученые составили новый возможный сценарий формирования таких планет.

Несмотря на относительно благоприятные условия для изучения, остается много вопросов к динамике атмосферы WASP-121 b. Из-за близости к звезде ее слои сильно нагреваются днем и остывают ночью, что влияет и на химико-физические процессы, и на движение воздушных потоков. Причем ветрам есть где развернуться — экзопланета раздута: она лишь на 16% массивнее Юпитера, но на 75% больше по размеру. Получается, гигант в 2,5 раза менее плотный, чем Сатурн, рекордсмен по этому параметру в нашей системе.

«Поведение атмосферы этой планеты — вызов для нашего понимания того, как работает погода не только на Земле, а на всех планетах. Это похоже на научную фантастику», — объяснила Джулия Виктория Сейдел, исследователь из Европейской южной обсерватории, ведущий автор статьи, опубликованной сегодня в журнале Nature.

Чтобы различить строение и динамику атмосферы WASP-121 b на разной «глубине», исследователи сравнивали спектральные линии разных элементов. Для глубоких слоев, где относительно высокое давление, они использовали железо, для средних слоев — натрий, для верхних — натрий и водород.

Благодаря такому подходу астрономы «увидели» всю воздушную толщу за один транзит. Им удалось впервые получить трехмерную «карту» атмосферы такой экзопланеты и выявить воздушные потоки. Ученые использовали данные, собранные спектрографом ESPRESSO, совмещающим данные с четырех больших телескопов в составе комплекса VLT.

Иллюстрация движения воздушных потоков на ультрагорячем юпитере WASP-121 b утром (слева) и вечером (справа) / © Julia Seidel, Nature (2025)

«Нас удивили результаты: реактивный поток несет вещество по экватору планеты, в то время как другой поток, в более глубоких слоях атмосферы, переносит газ с горячей стороны на холодную. Ни на одной планете мы еще не видели такого климата. Даже сильнейшие ураганы в Солнечной системе выглядят легким ветерком в сравнении», — пояснила Сейдел.

В течение дня воздух нагревается на 677 ± 286 градусов Цельсия. Скорость реактивного потока возрастает с 13,7 ± 6,1 километра в секунду утром до 26,8 ± 7,13 километра в секунду вечером (в этих оценках не учли вращение экзопланеты). Кстати, недавно был поставлен новый рекорд по скорости воздушного потока — 7,7 километра в секунду с учетом вращения планеты на горячем юпитере WASP-127b.

Помехи сильно усложняют наблюдения за атмосферами экзопланет. Тем не менее подобные исследования позволяют накопить данные по разными экзопланетам, улучшить существующие модели общей циркуляции и подготовиться к запуску нового поколения телескопов. Так, строящийся в Чили комплекс ELT и сопутствующий ему спектрограф ANDES помогут изучать ветра землеподобных экзопланет.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

10 августа, 11:42
Илья Гриднев

Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.

12 августа, 11:32
Игорь Байдов

Две международные группы антропологов изучили кости денисовцев, поднятые со дна у берегов Тайваня, и по ним смогли оценить рост этих древних людей, а также восстановить особенности их среды обитания и состав рациона. Раньше представления о денисовцах в значительной степени основывались на древней ДНК и небольшом числе ископаемых останков. Новые сведения заметно расширили эти знания: теперь ученые получили возможность больше узнать об их анатомии и образе жизни.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

10 августа, 11:42
Илья Гриднев

Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.

9 августа, 10:53
Редакция Naked Science

Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий