Международная группа астрономов исследовала экзопланету WASP — 18 b с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Анализ позволили измерить температуру в атмосфере далекого мира и изучить отдельные молекулы в ее составе.
WASP — 18 b — это горячий газовый гигант, масса которого в 10 больше, чем у Юпитера. Он вращает вокруг звезды, расположенной в 400 световых годах от Земли. Эта экзопланета находится в приливном захвате — одна из ее сторон всегда обращена в сторону звезды, а на другой длится вечная ночь. При этом один год на WASP — 18 b длится 23 земных часа.
Исследователи наблюдали за планетой, когда она проходила перед диском звезды и скрывалась за ней. Они изучали, как меняется количество света, поступающего от системы, когда планета затмевала звезду, двигаясь по ее диску, и во время вторичного затмения — когда свет, отраженный атмосферой планеты, не виден с Земли.
Тепловая модель атмосферы экзопланеты, построенная на основе наблюдения изменения яркости во время вторичного затмения. Изображение: NASA/JPL-Caltech (R. Hurt/IPAC)
На основе собранных данных исследователи нанесла на карту температурные градиенты на дневной стороне планеты — обращенной в сторону звезды. Исследование показало, что температура варьируется от 1 500 до 2 800 °С, изменяясь от терминаторов (границы между дневной и ночной стороной) до наиболее освещенной точки, направленной в сторону звезды.
Такая существенная разница в температурах показывает, что есть препятствия, которые не дают ветрам перенести нагретый газ в атмосфере с освещенной на теневую сторону планеты. Одна из возможных интерпретаций полученных данных состоит в том, что магнитные эффекты заставляют ветры дуть от экватора планеты вверх над Северным полюсом и вниз над Южным полюсом, а не с востока на запад в процессе вращения.
Данные наблюдений спектра излучения атмосферы экзопланеты на различных длинах волн, свидетельствующие о наличии водяного пара. Изображение: NASA/JPL-Caltech (R. Hurt/IPAC)
Другое удивительное открытие: наличие небольшого количества молекул воды. При этом данные наблюдений указывают на то, что водяной пар присутствует на разных высотах. Исследователи отмечают, что температура на WASP — 18 b настолько высокая, что большинство молекул воды должны быть разорваны на атомы. Обнаружение следов пара свидетельствуют о чрезвычайной чувствительности космической обсерватории, способной обнаруживать даже следовые количества молекул.
Анализируя спектр излучения планеты, исследователи могут определить не только отдельные молекулы, но и ее прошлое. В частности, анализ WASP — 18b показал, что по химическому составу она очень близка к своей звезде. Вероятно, эта странная планета, аналогов которой в Солнечной системе нет, образовалась из газа, оставшегося после рождения звезды.
