Вести с полей: атмосфера-призрак у мира стеклянных дождей
Слева: расчет транзитных поглощений в линии метастабильного гелия (цветные линии) и данные наблюдений телескопов из работы [1] – серые точки и [2] – черные точки. Справа: распределения ЭНА в сильном звездном ветре
© Salz M. et al. 2018, Guilluy G. et al. 2020
Ученые из Института лазерной физики СО РАН смоделировали атмосферу хорошо известного «горячего юпитера» HD 189733b и выяснили, что мешало стабильно обнаружить водород в атмосфере планеты. Также они определили физико-химические свойства этой планетарной системы. Об этом было рассказано на симпозиуме Азиатского тихоокенского геофизического союза в августе 2023 года, предварительная публикация состоялась в Astrophysical Journal.
Экзопланеты — это планеты за пределами Солнечной системы. Самые исследованные из них относятся к классу так называемых горячих юпитеров. Они обладают сопоставимыми с юпитерианскими размерами и массой, но вращаются к своим звездам в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Из-за такого близкого расстояния и высоких температур атмосфера истекает с планет на сверхзвуковых скоростях, и движение атмосферы, а также ее состав, можно исследовать методом транзитной спектроскопии. Этот метод заключается в регистрации поглощений излучения звезды атмосферой планеты и позволяет «на просвет» определить, какие элементы присутствуют в атмосфере, а также сделать выводы о скорости и плотности различных элементов.
Один из самых развитых в мире инструментов для моделирования комплекса являений в атмосферах экзопланет и интерпретации транзитных поглощений был создан и развивается учеными из ИЛФ СО РАН. Применив его для HD 189733b, исследователи выяснили, что самой вероятной причиной нестабильного поглощения в водородной линии Lya является высокая активность родительской звезды, которая проявляется как повышение потока излучения в ультрафиолетовой области и скорости потери массы звездного вещества. Оказалось, что изменения этих факторов могут вызвать как переменное обнаружение транзитных поглощений в водородной линии за счет формирования энергичных нейтральных атомов в сильном звездном ветре, так и различное поглощение в линии метастабильного гелия.
Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».
Автор: Мария Руменских