На самой горячей экзопланете чрезвычайно жарко

Массивные газовые гиганты, «горячие Юпитеры» - это планеты, которые вращаются слишком близко к своим звездам, чтобы поддерживать жизнь, некоторые из самых странных миров, обнаруженных за пределами Солнечной системы. Новые наблюдения показывают, что самые горячие из них плохо изучены, но склонны к таким масштабным разрушениям, которые разрывают молекулы его атмосферу.

Планета KELT-9b - это очень горячий Юпитер, одна из нескольких разновидностей экзопланет, найденных в нашей галактике. Она весит почти в 3 раза больше Юпитера. Температура её поверхности 7800 градусов по Фаренгейту (4300 градусов по Цельсию) – горячее некоторых звезд, поэтому эта планета получила звание самой горячей из обнаруженных на сегодняшний день.

Команда астрономов, использующая космический телескоп НАСА Spitzer, обнаружила доказательства того, что высокая температура слишком велика даже для сохранения целостности молекул. Молекулы газообразного водорода разрываются на дневной стороне KELT-9b, неспособные переформироваться, пока их атомы не перетекают на ночную сторону планеты.

На ночной стороне тоже очень жарко, но легкого охлаждения достаточно, чтобы молекулы газообразного водорода преобразовались до тех пор, пока они не вернутся на дневную сторону, где снова разорвутся на части.

KELT-9b останется в категории среди необитаемых миров. Астрономам стало известно о крайне неблагоприятной окружающей среде в 2017 году, когда экзопланета впервые была обнаружена с помощью системы Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT) - объединенная работа двух роботизированных телескопов в Южной Аризоне и Южной Африке.

Научная группа использовала космический телескоп Спитцер для анализа температурных профилей адского гиганта. Спитцер, который делает наблюдения в инфракрасном свете, может измерять незначительные изменения в тепле. Эти наблюдения, повторяющиеся в течение многих часов, позволяют фиксировать изменения в атмосфере.

Это позволило команде увидеть разницу между днем KELT-9b и её ночью. Планета вращается вокруг своей звезды очень близко. Год - один круг вокруг звезды - занимает всего полтора дня. Планета все время демонстрирует одну сторону своей звезде. На противоположной стороне KELT-9b ночь длится вечно.

Компьютерные модели - основной инструмент в таких исследованиях, они показывают, как атмосферы могут вести себя при разных температурах. Лучшим соответствием для данных KELT-9b была модель, которая включала распад и повторное объединение молекул водорода, процессы диссоциации и рекомбинации.

«Если не учитывать диссоциацию водорода, получается очень быстрые ветра - 60 километров в секунду», - поясняют ученые. «Это вряд ли».

Оказалось, что KELT-9b не имеет огромных перепадов температур между дневной и ночной сторонами, что предполагает поток тепла от одной к другой. И «горячая точка» на дневной стороне, которая должна находиться прямо под звездой, была смещена от ожидаемого положения. Ученые не знают причины - еще одна загадка, которую предстоит разгадать на этой странной, горячей планете.

Результаты, опубликованные в Astrophysical Journal Letters, демонстрируют растущую изощренность технологий и анализа, необходимых для исследования очень далеких миров. Наука только начинает всматриваться в атмосферу экзопланет, исследуя самые горячие и яркие.