Дослідники за допомогою космічного телескопа виміряли температуру і картували атмосферу екзопланети WASP-18 b.
Міжнародна група астрономів досліджувала екзопланету WASP-18 b за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб». Аналіз дозволили виміряти температуру в атмосфері далекого світу і вивчити окремі молекули в її складі.
WASP-18 b — це гарячий газовий гігант, маса якого в 10 більше, ніж у Юпітера. Він обертає навколо зірки, розташованої в 400 світлових роках від Землі. Ця екзопланета знаходиться в приливному захопленні — одна з її сторін завжди звернена в бік зірки, а на інший триває вічна ніч. При цьому один рік на WASP-18 b триває 23 земних години.
Дослідники спостерігали за планетою, коли вона проходила перед диском зірки і ховалася за нею. Вони вивчали, як змінюється кількість світла, що надходить від системи, коли планета затьмарювала зірку, рухаючись по її диску, і під час вторинного затемнення — коли світло, відбите атмосферою планети, не видно з Землі.
Теплова модель атмосфери екзопланети, побудована на основі спостереження зміни яскравості під час вторинного затемнення. Зображення: NASA / JPL-Caltech (R. Hurt / IPAC)
На основі зібраних даних дослідники нанесли на карту температурні градієнти на денній стороні планети — зверненої в бік зірки. Дослідження показало, що температура варіюється від 1 500 до 2 800 °С, змінюючись від термінаторів (межі між денною і нічною стороною) до найбільш освітленої точки, спрямованої в бік зірки.
Така істотна різниця в температурах показує, що є перешкоди, які не дають вітрам перенести нагрітий газ в атмосфері з освітленої на тіньову сторону планети. Одна з можливих інтерпретацій отриманих даних полягає в тому, що магнітні ефекти змушують вітри дути від екватора планети вгору над Північним полюсом і вниз над Південним полюсом, а не зі сходу на захід в процесі обертання.
Дані спостережень спектра випромінювання атмосфери екзопланети на різних довжинах хвиль, що свідчать про наявність водяної пари. Зображення: NASA / JPL-Caltech (R. Hurt / IPAC)
Інше дивовижне відкриття: наявність невеликої кількості молекул води. При цьому дані спостережень вказують на те, що водяна пара присутня на різних висотах. Дослідники відзначають, що температура на WASP-18 b настільки висока, що більшість молекул води повинні бути розірвані на атоми. Виявлення слідів пари свідчать про надзвичайну чутливість космічної обсерваторії, здатної виявляти навіть слідові кількості молекул.
Аналізуючи спектр випромінювання планети, дослідники можуть визначити не тільки окремі молекули, але і її минуле. Зокрема, аналіз WASP-18b показав, що за хімічним складом вона дуже близька до своєї зірки. Ймовірно, ця дивна планета, аналогів якої в Сонячній системі немає, утворилася з газу, що залишився після народження зірки.