В нашей Солнечной системе массивные газовые планеты, подобные Юпитеру и Сатурну, образуются за пределами так называемой «снеговой линии» — в зонах протопланетного диска с низкими температурами, благоприятными для конденсации льдов. Однако удивительные горячие юпитеры, обнаруженные у других звезд, находятся в непосредственной близости к своим светилам, где температуры достигают невероятных 2000°C. Разгадать тайну происхождения этих загадочных гигантов помогает детальное изучение состава их атмосфер.
Международный коллектив ученых под руководством Питера Смита из Университета Аризоны провел блестящее исследование горячего юпитера WASP-121 b, удаленного от нас на 850 световых лет. Для наблюдений использовался передовой спектрограф IGRINS, установленный на мощном восьмиметровом телескопе Джемини-Юг в Чили.
Уникальность этого исследования заключается в том, что впервые удалось получить качественные данные об атмосфере столь горячей экзопланеты с помощью одного лишь прибора IGRINS, тогда как обычно требуется комбинация наблюдений в различных спектральных диапазонах.
Захватывающие результаты, представленные в престижном издании The Astronomical Journal, совершили настоящий переворот в современных представлениях о формировании планет-гигантов. Выяснилось, что WASP-121 b могла образоваться путем аккумуляции преимущественно раскаленных скальных материалов, а не ледяных частиц, как считалось ранее. В атмосфере обнаружено неожиданно высокое содержание магния, кремния и кальция при относительно низком количестве легких соединений.
Эти открытия убедительно свидетельствуют о том, что экзопланета, вероятно, сформировалась во внутренней, разогретой области протопланетного диска. Такой сценарий принципиально отличается от классической теории, согласно которой газовые гиганты должны образовываться исключительно в холодных зонах за «снеговой линией». Это революционное открытие может привести к кардинальному пересмотру существующих моделей планетообразования.
Исследователям также удалось обнаружить потрясающее явление: на дневной стороне планеты царит такая жара, что даже тяжелые металлы переходят в газообразное состояние. Мощные атмосферные потоки переносят их на ночную сторону, где более низкие температуры приводят к их повторной конденсации. Это создает уникальную картину существенных различий в химическом составе атмосферы между полушариями.
Продолжающиеся наблюдения с использованием IGRINS открывают захватывающие перспективы для понимания механизмов формирования горячих юпитеров вблизи родительских звезд и изучения удивительных температурных контрастов между их полушариями. Расширение исследований позволит проверить новые теории происхождения этих величественных раскаленных миров.
Источник: naked-science.ru
