Nature: химический состав планеты WASP-76 b раскрыт с беспрецедентным уровнем детализации
Изображение: International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / Spaceengine / M. Zamani
Международная группа ученых подробно изучили экзопланету класса сверхгорячий юпитер WASP-76 b, используя оптический спектрограф телескоп Gemini-North Обсерватории Джемини на Гавайях. Они раскрыли содержание 14 химических элементов в атмосфере планеты и выявили некоторые необычные особенности в составе газового гиганта. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
WASP-76 b находится в 12 раз ближе к родительской звезде, чем Меркурий к Солнцу. Он имеет массу, подобную массе Юпитера, но почти в шесть раз больше по размеру, что делает его «пухлой» планетой. Система WASP-76 удалена от Земли на 634 световых года. Предыдущие исследования предполагают, что в атмосфере газового гигант могут идти дожди из расплавленного железа, поскольку температура WASP-76 b превышает две тысячи градуса Цельсия.
Спектрограф MAROON-X на телескопе Gemini-North позволил изучить химический состав планеты с беспрецедентным уровнем детализации. Было выявлено обилие таких тугоплавких элементов, как марганец, хром, магний, ванадий, барий и кальций, что соответствует химическому составу звезды и Солнца. Это указывает на то, что планеты-гиганты отражают содержание элементов в протопланетном диске, из которого они образовались.
Однако WASP-76 b также характеризовался отсутствием ряда элементов, таких как титан и алюминий, для испарения которых требуются более высокие температуры. Это объясняется тем, что состав верхних слоев атмосферы планет-гигантов может быть очень чувствителен к температуре, которая влияет на то, будет ли элемент находиться в газообразной форме или конденсироваться в жидкое состояние, после чего опустится в более глубокие слои. Газовая фаза различима для наблюдений с помощью телескопов.
Ученые также обнаружили оксид ванадий, который впервые был выявлен на экзопланете. Эта молекула способствует сильному нагреву верхних слоев атмосферы, что приводит к тому, что температура увеличивается в зависимости от высоты, а не снижается. Еще одной аномалией является сравнительное обилие никеля, что может объясняться поглощением небольшой планеты, такой как Меркурий. Наконец, астрономы выявили признаки глобального переноса из одного полушария в другое из-за разницы в температуре или наличия облаков лишь на одной стороне WASP-76 b.
