Экстремальная экзопланета — Юпитер настолько горячий, что идет дождь из железа — еще более странная, чем предполагалось изначально

Огненная экзопланета WASP-76b — так называемый горячий Юпитер, где идет железный дождь — может быть даже горячее, чем считалось ранее. Предоставлено: ESO / M. Kornmeiser.

Считается очень жарким Юпитер — Место, где железо испаряется, конденсируется на ночной стороне, а потом падает с неба дождем — огненный, адский WASP-76b внесолнечная планета Это может быть более захватывающим, чем думали ученые.

Международная группа ученых, возглавляемая учеными из Корнельского университета, Университета Торонто и Королевского университета в Белфасте, сообщает об открытии ионизированного кальция на планете, что указывает на более высокую температуру атмосферы, чем предполагалось ранее, или на сильные ветры в верхних слоях атмосферы.

Обнаружение было обнаружено в спектрах высокого разрешения, полученных с Gemini North около вершины Мауна-Кеа на Гавайях.

Горячие юпитеры названы из-за их высокой температуры из-за их близости к своим звездам. WASP-76b был обнаружен в 2016 году, примерно в 640 световых годах от Земли, но так близко к своей звезде F-типа, которая немного горячее Солнца, что планета-гигант совершает один оборот по орбите за 1,8 земных дня.

Результаты исследования являются первыми из многолетнего проекта под руководством Корнелла Exoplanets with the Gemini Spectroscopic Survey или ExoGemS, который исследует разнообразие атмосфер планет.

«По мере того, как мы дистанционно ощущаем десятки экзопланет, охватывающих диапазон масс и температур, мы получим более полную картину истинного разнообразия космических миров — от достаточно горячих, чтобы выдерживать железный дождь, до других с более мягким климатом», — сказал со- авторы Рэй Джаявардана и Гарольд Таннер, декан колледжа искусств и наук Корнельского университета и профессор астрономии:

«Примечательно, что с помощью современных телескопов и инструментов мы уже можем многое узнать об атмосфере — ее компонентах, физических свойствах, наличии облаков и даже крупномасштабных ветрах — планет, вращающихся вокруг звезд на расстоянии сотен световых лет от нас», — сказал Джаявардхана.

Редкое трио спектральных линий, наблюдаемых в высокочувствительных наблюдениях атмосферы экзопланеты WASP-76b, опубликовано в Письма в астрофизический журнал 28 сентября и представленный 5 октября на ежегодном собрании Отделения планетных наук Американского астрономического общества.

«Мы видим много кальция; это действительно мощное преимущество», — сказала первый автор Эмили Диберт, докторант Университета Торонто, и ее научный руководитель Джаявардана.

«Эта спектроскопическая характеристика ионизированного кальция может указывать на то, что у экзопланеты очень сильные ветры в верхних слоях атмосферы», — сказал Диберт. «Или что температура атмосферы на экзопланете намного выше, чем мы думали».

Поскольку WASP-76b приливно-закрытый — эта его сторона всегда обращена к звезде — у него есть вечная ночная сторона с относительно прохладной температурой 2400 градусов. F Средняя температура. Его дневная сторона, обращенная к звезде, имеет среднюю температуру 4400 градусов по Фаренгейту.

Диберт и ее коллеги исследовали область умеренных температур на окраине планеты между днем ​​и ночью. «Экзопланета быстро движется по своей орбите, и таким образом мы смогли отделить ее сигналы от звездного света», — сказала она. «Вы можете видеть, что кальциевый след на спектрах быстро движется вместе с планетой».

Опрос ExoGemS, целью которого является изучение 30 или более планет, проводил Джейк Тернер, научный сотрудник Карла Сагана. НАСАПрограмма стипендий Хаббла, расположенная на кафедре астрономии Корнеллского университета (A&S), также рекомендована Джаявардханой.

Астрономы продолжают углубляться в понимание экзопланет, которые два десятилетия назад были всего лишь мечтой. «Наша работа и работа других исследователей прокладывают путь для изучения атмосфер земных миров за пределами нашей солнечной системы», — сказал Тернер.

Ссылка: «Обнаружение ионизированного кальция в атмосфере перегретого Юпитера WASP-76b» Эмили К. Деберт, Эрнста ГВД Муя, Рэя Джаявардана, Джейка Д. Тернера, Эндрю Райдена Харпера, Луки Фоссати, Кали Э. Худ, Джонатан Дж. Фортни, Лора Флэгг, Райан Макдональд, Роман Алларт и Дэвид К. Сингх, 28 сен 2021 Доступно здесь. Письма в астрофизический журнал.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac2513

Среди других авторов статьи — Эрнст Дж. В. Д. Муг из Королевского университета в Белфасте. Лука Фоссати из Австрийской академии наук; Калли Э. Худ и Джонатан Дж. Фортни, оба из Калифорнийского университета в Санта-Круз; Ромен Алар из Монреальского университета; и Дэвид К. Сингх из Университета Джона Хопкинса. Среди исследователей Корнелла были Эндрю Редден-Харпер и Лора Флэгг, оба из группы Джаявардхана, и Райан Макдональд. Часть этого исследования финансировалась НАСА.

Gemini North является частью Международной обсерватории близнецов, программы Национального научного фонда NOIRLab.