Инверсия зкзопланет

Александр Гурьянов

Астрономы надежно подтвердили существование нескольких тысяч экзопланет. Число же кандидатов на утверждение в разы больше. Это большой успех, хотя планеты у далеких звезд изучать непросто. Большой и надежный архив помогает теоретикам строить модели образования экзопланет, применяя статистические подходы к их описанию. В Сети есть несколько баз данных с информацией об их массах, размерах, орбитальных характеристиках, свойствах материнских звезд и пр.

В последнее время вырос объем данных и о планетных атмосферах. Их получают по спектральным и фотометрическим характеристикам. Но популяционные исследования атмосфер по-прежнему редки, хотя и могут стать ключом к пониманию механизмов их образования. Обычно авторы детально анализируют отдельные планеты, изучают лишь отдельные явления, к примеру — наличие водяного пара или облаков в популяции.

Недавно вышла новая статья международной группы исследователей под руководством доктора Кентина Ченгита (Quentin Changeat) из Университетского колледжа Лондона. В ней впервые проведен популяционный анализ атмосфер планет. Все их спектры получены при затмении ими материнских звезд.

Исследователи всесторонне проанализировали статистику двадцати пяти горячих юпитеров. Это планеты размером с крупнейший газовый гигант Солнечной системы, расположенные вблизи своих звезд. Ученые рассмотрели данные шестисот часов наблюдений в космический телескоп Хаббл и четырехсот — в телескоп Спитцер.

Ученые установили корреляции между разными характеристиками атмосфер, например вертикальными профилями температуры и химическим составом. Как правило, атмосфера задерживает тепло, поэтому ее температура должна падать с высотой. Однако у некоторых планет верхний слой газовой оболочки теплее нижнего, это называют инверсией. На Земле, к примеру, она вызвана слоем озона.

Исследователи нашли, что почти на всех горячих юпитерах с инверсией присутствуют анион водорода и соединения металлов, такие как монооксиды титана и ванадия, а также гидрид железа. А вот у планет без этих соединений термоинверсии не бывает. Одно из возможных объяснений в том, что найденные соединения эффективно поглощают свет и, если они присутствуют в верхней атмосфере, свет материнской звезды ведет к нагреву содержащего их слоя атмосферы.

Заняться атмосферами ученых подвигла теория образования газовых гигантов, принадлежащая одному из соавторов работы Икома Масахиро (Masahiro Ikoma) из Национальной астрономической обсерватории Японии. Эта теория предсказывает различия в составе атмосфер, что и было найдено.

Эти исследования без сомнения дадут пищу новым идеям. Тем более что в скором времени в печати появятся революционные данные новейших астроприборов, в том числе космического телескопа Джеймс Уэбб.


The Astrophysical Journal Supplement Series, 260, 1, 3, 2022 - полный текст

Разные разности
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...
Слезы как оружие
Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?