• 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
28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

28 августа, 17:35
Марк Чернов

Международная группа ученых обнаружила следы трех неизвестных ранее правителей Ассирийской империи, существование которых ставит под сомнение полноту и объективность древних хроник. Исследователи доказали, что царские списки, считавшиеся более века незыблемым источником, составляли с учетом политической цензуры.

26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

25 августа, 13:47
Татьяна Зайцева

Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.

25 августа, 12:59
Елизавета З.

Большинство месторождений в Ямало-Ненецком автономном округе расположены в зоне вечной мерзлоты. Состояние многолетнемерзлого грунта напрямую влияет на устойчивость дорог, зданий, производственных и жилых объектов. Чтобы усилить контроль за состоянием инфраструктуры месторождения, «Газпром нефть» начала использовать новую систему лазерного аэромониторинга. Технология позволяет существенно повысить экологическую безопасность и усилить надежность добычи в Арктике.

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 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий