С помощью космического телескопа им. Джеймса Уэбба ученые наконец подтвердили то, что ранее предсказывали только теоретически: у экзопланет, которые повернуты к своей звезде одной стороной, атмосфера на светлой и темной половинах различается.
WASP-39 b — гигантская планета с диаметром в 1,3 раза больше, чем у Юпитера, но с массой, похожей на Сатурн, она вращается вокруг звезды на расстоянии около 700 световых лет от Земли и всегда повернута к своей звезда только одной стороной. Это означает, что половина планеты всегда светлая, а половина — всегда окутана тьмой.
Астрономы подтвердили разницу температур между вечным утром и вечным вечером на WASP-39 b, причем вечер кажется жарче примерно на 200 градусов по Цельсию. Они также нашли доказательства того, что облачный покров на разных половинах планеты разные, причем утренняя часть, вероятно, более облачная, чем вечерняя. Результаты опубликованы в Nature, сообщает НАСА.
Астрономы проанализировали терминатор экзопланеты — границу, разделяющую дневную и ночную стороны планеты. Ученые сравнили свет звезды через атмосферу планеты, когда последняя проходила перед звездой и рядом с ней. Так исследователи могут получить информацию о температуре, составе и других свойствах атмосферы.
«WASP-39 b очень удобна для изучения атмосферы с помощью "Уэбба". У нее раздутая, пухлая атмосфера, поэтому сигнал, отфильтрованный через атмосферу планеты, довольно сильный», — сказал Нестор Эспиноза, исследователь экзопланет в Научном институте космического телескопа (США), ведущий автор исследования.
Удалось построить два разных спектра из района терминатора. Данные показывают, что вечер значительно жарче (800 градусов по Цельсию), а утро относительно прохладнее (600 градусов). Расширенное моделирование на основе полученных данных также позволяет исследователям исследовать структуру атмосферы WASP-39 b, облачный покров и то, почему вечером жарче. Астрономы подтвердили, что основной виновник разницы температур на WASP-39 b — циркуляция газа вокруг планеты.
На сильно облученной экзопланете, такой как WASP-39 b, которая вращается относительно близко к своей звезде, более горячий газ с дневной половины должен перемещаться на ночную. Поскольку разница температур настолько значительна, разница в давлении воздуха также будет большой, что, в свою очередь, приводит к высокой скорости ветра. На WASP-39 b утренняя часть подвергается ударам воздуха, охлажденного на ночной стороне, а на вечернюю вытесняется нагретый в «вечном дне» горячий воздух. Исследования показывают, что скорость ветра на WASP-39 b может достигать тысяч километров в час.
«Поскольку мы можем сказать, что вечерний край горячее, это означает, что он немного пухлее. Так что, теоретически, на терминаторе, приближающемся к ночной стороне планеты, есть небольшая волна», — добавил Эспиноза.