За допомогою космічного телескопа James Webb астрономи змогли детальніше дослідити атмосферу незвичайної екзопланети WASP-17b, яка нагадує пухкий зефір. Науковці виявили складну структуру газової оболонки з окремими ділянками, що нагадують дорогоцінні камені, які виступають над її загальним контуром.
Планета розташована приблизно за 1300 світлових років від Землі. Її маса становить близько 80% маси Юпітера, але діаметр приблизно вдвічі більший. Через надзвичайно низьку середню густину WASP-17b належить до так званих надпухких планет.
Як астрономи побачили форму атмосфери
WASP-17b обертається дуже близько до своєї зорі, здійснюючи повний оберт менш ніж за чотири земні доби. Її постійно освітлений бік сильно нагрівається, тоді як протилежна сторона залишається значно прохолоднішою. Через таку різницю температур атмосфера планети поводиться по-різному в різних ділянках.
Щоб дослідити ці відмінності, команда використала новий метод, який називається transmission strings. Він дає змогу аналізувати світло зорі, що проходить крізь атмосферу планети під час її транзиту, і визначати властивості газової оболонки в різних місцях.
Звичайні методи часто усереднюють дані про край атмосфери, через що локальні особливості можуть залишатися непомітними. Новий підхід допоміг дослідникам відновити детальнішу картину її форми та змін температури.
Звідки взялися «коштовні камені»
Моделювання показало, що атмосфера WASP-17b має нерівномірний контур. Окремі ділянки виступають над умовним кільцем газової оболонки, нагадуючи коштовні камені в оправі.
Ці структури пов’язують із рухом гарячих вітрів і різницею температур між денним та нічним боками планети. Зокрема, на ранковому й вечірньому краях атмосфери умови відрізняються, а газова оболонка на прохолоднішому боці може розширюватися.
Втім, «коштовні камені» — це лише образний опис форми атмосфери, а не справжні дорогоцінні мінерали. Відкриття стосується структури газової оболонки та її динаміки.
Чому це відкриття важливе
Результати дослідження допомагають перевірити, наскільки добре сучасні моделі описують атмосферу далеких планет. Виявлені відмінності між різними ділянками WASP-17b загалом узгоджуються з теоретичними прогнозами.
Це важливий крок у вивченні екзопланет, адже їхні атмосфери — тривимірні системи, де температура, хімічний склад і рух газів можуть суттєво змінюватися залежно від місця. Метод потенційно можна застосовувати й до інших світів за межами Сонячної системи. Астрономи зможуть детальніше досліджувати, як зоряне випромінювання та атмосферні потоки формують вигляд далеких планет.
Дослідження опублікували 14 жовтня в журналі Nature Astronomy. Воно демонструє, як спостереження телескопа James Webb допомагають переходити від усереднених характеристик екзопланет до детальнішого розуміння того, що відбувається в їхніх атмосферах.