Открыта экзопланета с водной атмосферой

Международная команда исследователей, возглавляемая Университетом Эксетера с участием Университета штата Мэриленд, сделала новое открытие с помощью космического телескопа «Хаббл» от NASA. Ученые нашли убедительные доказательства стратосферы на огромной газовой экзопланете вне нашей Солнечной системы. Стратосфера планеты — слой атмосферы, где температура возрастает с большими высотами — достаточно горячая, чтобы железо могло кипеть. Экзопланета называется WASP-121b (в народе ее называют «горячим Юпитером») и расположена примерно в 900 световых годах от Земли. Исследование опубликовано в выпуске журнала Nature от 3 августа 2017 года.

Предыдущие исследования, проведенные за последнее десятилетие, показали возможные доказательства стратосфер на других экзопланетах. Но открытие WASP-121b — это первый случай, когда обнаружены светящиеся молекулы воды — самый яркий сигнал, который также указывает на стратосферу экзопланет. Для изучения стратосферы газового гиганта ученые использовали спектроскопию и взяли в основу исследования анализы изменения яркости планеты на разных длинах волн света. Например, водяной пар в атмосфере WASP-121b ведет себя предсказуемым образом — в зависимости от температуры воды. Однако, при более высоких температурах молекулы воды светятся.

«Стратосфера WASP-121b настолько горячая, что может стать источником водяного пара, который является основой нашего анализа», — сказал Дрейк Деминг (Drake Deming), профессор астрономии и соавтор исследования.

WASP-121b имеет большую массу и радиус, чем Юпитер, что делает ее намного более плотной. Экзопланета вращается вокруг своей звезды-хозяина каждые 1,3 дня. При этом оба тела находятся настолько близко друг к другу, как будто между ними нет гравитации. Близость также означает, что верхняя часть атмосферы этой экзопланеты очень горячая — ее температура может достигать 2 500 градусов по Цельсию. Железо при такой температуре существует в газообразном состоянии, а не в твердой форме.

В стратосфере Земли озон отвечает за ультрафиолетовое излучение Солнца, что повышает температуру этого слоя атмосферы. Другие тела Солнечной системы также имеют стратосферу — к примеру, метан нагревает стратосферу Юпитера и Титана (спутник Сатурна). Изменение температуры внутри стратосферы в планетах Солнечной системы обычно составляет менее 100 градусов по Цельсию. У экзопланеты WASP-121b температура в стратосфере может подниматься до более 1 000 градусов по Цельсию.