Уявіть газового гіганта розміром із Юпітер, який більшу частину часу мчить у холоднішій частині своєї орбіти, а потім раптово «пірнає» до зорі й за лічені години ніби потрапляє в космічну піч. Саме так поводиться екзопланета HD 80606b, і космічний телескоп «Джеймс Вебб» уперше напряму зафіксував, як вона буквально «спалахує» від спеки під час зближення зі своєю зорею, повідомляє Sci.News.
Що відомо коротко
- HD 80606b — екзопланета приблизно вчетверо масивніша за Юпітер, відкрита у 2001 році.
- Вона обертається навколо зорі HD 80606 у сузір’ї Великої Ведмедиці на відстані близько 217 світлових років від Землі.
- Орбіта планети дуже витягнута: один оберт триває 111 днів, а під час зближення вона проходить надзвичайно близько до зорі.
- Спостереження «Вебба» показали, що під час такого зближення температура HD 80606b стрибнула приблизно на 1100 °F (понад 600 °C).
- Для дослідження використовували інструмент MIRI (Mid-Infrared Instrument), який спостерігав планету до, під час і після її найближчого проходу повз зорю.
Чому ця планета поводиться як «космічний кометний гриль»
Більшість так званих гарячих Юпітерів — це газові гіганти, які постійно «прилипли» до своїх зірок на дуже близьких орбітах. Вони весь час смажаться під безжальним випромінюванням, наче каструля, що постійно стоїть на плиті. Але HD 80606b — інша історія.
Її орбіта настільки витягнута, що планета то віддаляється, то різко падає до зорі. Це схоже на комету, яка більшу частину часу проводить далеко, а потім стрімко пролітає повз Сонце. Коли HD 80606b наближається до своєї зорі, вона за дуже короткий час отримує гігантську дозу енергії, і її атмосфера реагує майже миттєво.
Астрономка Тіффані Катерія (Tiffany Kataria) з Лабораторії реактивного руху NASA пояснює, що навіть серед гарячих Юпітерів ця планета — одна з найекстремальніших. Її орбіта створює зовсім інший тип світу, ніж «звичайні» гарячі газові гіганти, які постійно тримаються біля своїх зірок.
Як «Вебб» спіймав момент космічного «спалаху»
Команда дослідників використала середньоінфрачервоний інструмент MIRI на борту телескопа «Джеймс Вебб», щоб простежити за HD 80606b у три ключові моменти: до зближення із зорею, під час нього та після. Найцікавіша фаза — це періастр, тобто точка орбіти, де планета проходить найближче до зорі.
У цей момент, з точки зору «Вебба», відбувається ще одна подія — так зване вторинне затемнення. Планета проходить за зорею, і її власне теплове випромінювання на деякий час зникає з поля зору телескопа. Порівнюючи світло до, під час і після цього, астрономи можуть вирахувати, як саме змінюється температура планети.
За словами Тіффані Катерії, «Вебб» показав, що підвищення температури було навіть сильнішим, ніж очікували на основі попередніх даних від телескопа Spitzer. Тобто HD 80606b нагрівається ще різкіше й інтенсивніше, ніж передбачали моделі.
Раніше дослідження вже натякали, що такі радикальні температурні гойдалки можуть змінювати хімію та хмарність в атмосфері екзопланет буквально в реальному часі. HD 80606b, зі своїми екстремальними умовами, виявилася ідеальною лабораторією для перевірки цього за допомогою чутливих інструментів «Вебба».
Чому одна «божевільна» орбіта корисна для всієї екзопланетної науки
Астрономка Лора Майорга (Laura Mayorga) з Прикладної фізичної лабораторії Університету Джонса Гопкінса зазначає, що спостерігати за такою планетою дуже вигідно з наукової точки зору. Через її незвичайну орбіту вчені отримують дані для різних температурних і хімічних режимів буквально за кілька годин.
Це як мати один «тестовий полігон», де можна швидко прогнати атмосферу планети через різні стани — від відносно прохолодного до екстремально гарячого. Потім ці результати можна застосовувати до інших гарячих Юпітерів і навіть до більш «звичайних» екзопланет, де зміни відбуваються повільніше й їх важче відстежити.
Такі спостереження допомагають зрозуміти, як атмосфери реагують на раптові сплески енергії, як перерозподіляється тепло між денним і нічним боками планети, як утворюються й зникають хмари. Усе це — ключ до розшифровки клімату далеких світів.
Результати роботи команди були представлені 16 червня на 248-й зустрічі Американського астрономічного товариства у Пасадені, Каліфорнія. Дослідження має назву «Flash-Heating a Roasted Planet: Time-Resolved Characterization of HD 80606b with JWST/MIRI».
Цікаві факти
- 🔥 HD 80606b вважають одним із найекстремальніших гарячих Юпітерів саме через її надзвичайно витягнуту орбіту.
- 🌡 Температурний стрибок на понад 1100 °F під час зближення із зорею відбувається за дуже короткий час, що робить планету унікальною «лабораторією» для вивчення атмосфер.
- 🛰 Дані «Вебба» показали сильніше нагрівання, ніж передбачали попередні спостереження телескопа Spitzer, тож моделі таких планет доведеться уточнювати.
FAQ
Ці результати вже остаточні чи це лише перші висновки?
Наразі йдеться про результати, представлені на науковій конференції у вигляді доповіді та анотації. Це важливий крок, але подальший аналіз і публікації допоможуть уточнити деталі та перевірити інтерпретації.
Чому вчені не бачили таких різких змін температури раніше?
Попередні телескопи, як-от Spitzer, мали меншу чутливість і роздільну