Астрономия

Астрофизики описали погоду на горячих юпитерах

Горячий юпитер в представлении художника

NASA/JPL-Caltech

С помощью космического телескопа «Кеплер» и компьютерного моделирования ученым NASA удалось примерно описать погоду на горячих юпитерах: облачные ночи и ясные дни. С подробностями исследования можно ознакомиться в журнале Astrophysical Journal.

Горячими юпитерами называют особый тип экзопланет — планет, расположенных за пределами Солнечной системы. В отличие от газовых гигантов, горячие юпитеры расположены довольно близко к своим звездам и поэтому очень сильно нагреты. Кроме того, одна сторона планеты всегда обращена к звезде, а на другой постоянно господствует ночь. В большинстве случаев «дневная» сторона является безоблачной, а ночная — сильно затуманенной. При этом температура даже на «холодной» стороне планеты достигает 1300 градусов по Цельсию.

«Формирование облаков на горячих юпитерах сильно отличается от аналогичного процесса на планетах в Солнечной системе», — отметил автор исследования Вивьен Парментир. С помощью компьютерной модели общей циркуляции, похожей на ту, что используется для моделирования климата Земли, ученым удалось создать целое множество моделей горячих юпитеров. Затем они сравнили эти модели с излучением горячих юпитеров, зафиксированным телескопом «Кеплером». Исследователей интересовали колебания света, связанные с фазовыми кривыми планеты, подобных тем, что проходит Луна.

Непосредственно перед тем, как более горячие планеты «прошли» позади своих звезд — своего рода затмение — кривая яркости помогла выявить «горячую точку» на восточной стороне планеты. После этого ученые смогли выяснить, из чего состоят облака горячего юпитера (температура слишком высока для появления облаков, образованных при конденсации водяного пара). Облака на этих планетах образуются при участии минералов, химических соединений, таких как оксид алюминия, или даже металлов, например железа.

Ученые обнаружили, что марганцевые сульфидные облака, вероятно, преобладают на «холодной» стороне планеты, а силикатные облака — на стороне с более высокой температурой. Исследователи пришли к выводу, что средняя температура планеты, которая зависит от ее расстояния от звезды, вокруг которой она вращается, определяет виды облаков, которые могут образовываться.