|
Первые трехмерные наблюдения атмосферы экзопланеты
|
|
|
|
Астрономы заглянули в атмосферу планеты за пределами Солнечной системы, впервые составив трехмерную карту ее структуры. Объединив все четыре телескопа Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории (VLT), они обнаружили мощные ветры, несущие химические элементы, такие как железо и титан, создавая сложные погодные условия в атмосфере планеты. Это открытие открывает двери для детального изучения химического состава и погоды других инопланетных миров.
|
|
|
|
"Атмосфера этой планеты ведет себя таким образом, что бросает вызов нашему пониманию того, как работает погода — не только на Земле, но и на всех планетах. Это похоже на что-то из научной фантастики", - говорит Джулия Виктория Зайдель, научный сотрудник Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили и ведущий автор исследования, опубликованного в Nature.
|
|
|
|
Планета WASP-121b (также известная как Тилос) находится примерно в 900 световых годах от нас в созвездии Пуппи. Это очень горячий Юпитер, газовый гигант, обращающийся вокруг своей звезды-хозяина так близко, что год на нем длится всего около 30 земных часов. Более того, одна сторона планеты очень горячая, поскольку она всегда обращена к звезде, в то время как другая сторона намного прохладнее.
|
|
|
|
В настоящее время команда исследовала атмосферу Тайлоса и выявила различные ветры в отдельных слоях, сформировав карту трехмерной структуры атмосферы. Впервые астрономы смогли изучить атмосферу планеты за пределами нашей Солнечной системы с такой глубиной и детализацией.
|
|
|
|
|
|
|
"То, что мы обнаружили, было удивительным: струйный поток вращает вещество вокруг экватора планеты, в то время как отдельный поток на более низких уровнях атмосферы перемещает газ с горячей стороны на более холодную. Такого климата еще не было ни на одной планете", - говорит Зайдель, который также является научным сотрудником Лаборатории Лагранжа, входящей в состав обсерватории Лазурного берега во Франции.
|
|
|
|
Наблюдаемый реактивный поток охватывает половину планеты, набирая скорость и сильно взбалтывая атмосферу высоко в небе, когда пересекает горячую сторону Тилоса. "Даже самые сильные ураганы в Солнечной системе кажутся спокойными по сравнению с ними", - добавляет она.
|
|
|
|
Чтобы раскрыть трехмерную структуру атмосферы экзопланеты, команда использовала прибор ESPRESSO, установленный на VLT ESO, для объединения света четырех больших телескопов в единый сигнал. Этот комбинированный режим VLT собирает в четыре раза больше света, чем отдельный телескоп, выявляя более слабые детали.
|
|
|
|
Наблюдая за планетой в течение одного полного прохождения перед ее звездой-хозяином, ESPRESSO удалось обнаружить признаки присутствия множества химических элементов, в результате чего были исследованы различные слои атмосферы.
|
|
|
|
"VLT позволил нам одним махом исследовать три различных слоя атмосферы экзопланеты", - говорит соавтор исследования Леонардо А. душ Сантуш, ассистент астронома из Научного института космического телескопа в Балтиморе, США.
|
|
|
|
Команда ученых проследила за перемещением железа, натрия и водорода, что позволило им проследить ветры в глубоких, средних и неглубоких слоях атмосферы планеты соответственно.
|
|
|
|
"Это тот вид наблюдений, который очень сложно проводить с помощью космических телескопов, что подчеркивает важность наземных наблюдений экзопланет", - добавляет он.
|
|
|
|
Интересно, что наблюдения также выявили присутствие титана непосредственно под струйным потоком, как подчеркивается в сопутствующем исследовании, опубликованном в журнале Astronomy and Astrophysics. Это стало еще одним сюрпризом, поскольку предыдущие наблюдения планеты показали, что этот элемент отсутствует, возможно, потому, что он скрыт глубоко в атмосфере.
|
|
|
|
"Это действительно потрясающе, что мы можем изучать такие детали, как химический состав и погодные условия планеты, на таком огромном расстоянии", - говорит Бибиана Принт, аспирантка Лундского университета, Швеция, и ESO, которая руководила совместным исследованием и является соавтором статья о природе.
|
|
|
|
Однако для изучения атмосферы небольших планет, похожих на Землю, потребуются телескопы большего размера. В их число войдут чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT), который в настоящее время строится в пустыне Атакама в Чили, и его инструмент в АНДАХ.
|
|
|
|
"ELT изменит правила игры в изучении атмосфер экзопланет", - говорит Принт. "Этот опыт дает мне ощущение, что мы стоим на пороге открытия невероятных вещей, о которых сейчас можем только мечтать".
|
|
|
|
Источник
|
