Атмосфера планеты WASP-17b больше похожа на деформированное яйцо, чем на сферу

Фото из открытых источников

Астрономы применили новый метод картирования атмосферы необычной экзопланеты. WASP-17b — это горячий Юпитер, газовый гигант, вращающийся на чрезвычайно близком расстоянии от своей звезды. Настолько близко, что планета находится в приливном захвате: одна сторона всегда освещена, другая — всегда находится в темноте. Результаты нового исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Другие горячие юпитеры, вращающиеся еще ближе, деформировались под воздействием сильной гравитации своей родительской звезды. Что касается близких, но не слишком близких, то оставались открытыми вопросы о форме их атмосфер.

Разработанный в этой работе метод «передающей цепочки» позволил отслеживать планету по мере ее прохождения перед звездой. Планета блокирует часть звездного света, а ее атмосфера дополнительно фильтрует его. Благодаря исключительной чувствительности телескопа JWST исследователи смогли обнаружить изменения в атмосфере в разные моменты ее орбиты.

Это означает, что можно наблюдать различные области атмосферы под разными углами.

Исследователям удалось установить, что атмосфера WASP-17b в основном имеет круглую, но асимметричную форму с более вытянутой стороной. Подтверждая теоретическое предсказание, работа демонстрирует влияние сильных ветров и невероятно высоких температур на планету, наполовину погруженную в свет, наполовину в темноту.

«Это подтверждение концепции, что планеты на самом деле являются трехмерными объектами, и что, постоянно двигаясь вокруг своей звезды, происходит то, что мы предсказываем. Выйти за рамки вычислительных экспериментов и увидеть это в действии — совсем другое дело», — заявила Лили Алдерсон из Корнельского университета.

На «вечерней» стороне планеты дуют потоки ветров, приносящие тепло на ночную сторону планеты. В этом регионе атмосфера более раздута по сравнению с «утренней» стороной планеты.

«Планеты капризны, их атмосферы сложны и хаотичны. Тот факт, что все эти данные объединились и показали нам эту очень структурированную, динамичную картину этого гигантского мира, находящегося на расстоянии более 1000 световых лет, был просто невероятно захватывающим», — объяснила соавтор исследования Ханна Уэйкфорд из Бристольского университета.

«Теория предсказывает, что на утренней и вечерней сторонах должна наблюдаться значительная разница температур, и WASP-17b очень хорошо вписывается в эту тенденцию — практически точно соответствует нашим ожиданиям», — добавила Алдерсон.

Известно более 6000 подтвержденных экзопланет, а число потенциальных кандидатов в них в несколько раз больше. Этот метод открывает возможности для понимания сложности атмосфер этих далеких миров.

WASP-17b, также известная как Ditsö̀, имеет примерно в восемь раз больший объем, чем Юпитер, при этом ее масса составляет от трех четвертей до половины массы Юпитера. Это чрезвычайно раздутая планета, совершающая оборот вокруг своей звезды каждые 3,7 дня, на расстоянии около 1300 световых лет от Земли.