Атмосферы экстремально горячих экзопланет подобны звездным

Астрофизики предложили выделить новый класс экзопланет — сверхгорячих юпитеров. Согласно наблюдениям, такие планеты проявляют необычные спектральные свойства, а атмосфера на их дневной стороне больше похожа на атмосферу звезд, а не планет. Результаты изложены в журнале Astronomy and Astrophysics.

Сейчас астроомы открыли более тысячи планет у других звезд. Многие из них обнаружены транзитным методом, то есть признаком их существования послужило уменьшение блеска звезды в тот момент, когда планета «заслоняла» ее от наблюдателя. Такое событие позволяет не только найти планету, но и изучить состав ее атмосферы, так как прошедший сквозь нее свет звезды искажается. Благодаря этому астрономы могут оценить температуру атмосферы и концентрацию в ней различных веществ, а в некоторых случаях даже найти указания на присутствие облаков и ветра. Спектры наиболее горячих планет ставили ученых в тупик — там полностью отсутствовали линии, которые соответствуют водяному пару, хотя они явно заметны у чуть менее нагретых тел.

В новой работе астрофизики приходят к выводу, что условия на таких небесных телах настолько экстремальны, что молекулы воды распадаются на водород и кислород. Они предложили модель, согласно которой сильные ветры переносят распавшиеся компоненты воды на ночную сторону планет, где они могут вновь соединиться благодаря гораздо более низкой температуре и сконденсироваться в облака. «Дневные стороны этих миров больше похожи на атмосферы звезд, а не планет, — говорит ведущий автор работы Вивьен Парментье из Университета Экс-Марсель (Франция). — В некотором смысле, сверхгорячие юпитеры расширяют понятие того, какое тело может считаться планетой».

Отсутствие следов воды у сверхгорячих юпитеров беспокоит ученых не первый год. Они уже предлагали разные объяснения, в том числе те, которые предполагают экзотический химический состав таких тел. В новой работе астрофизики адаптировали идеи из описания атмосфер коричневых карликов — промежуточного типа объектов между планетами и звездами. «Такими исследования мы привносим давно полученные знания из астрофизики звезд в новую область исследования атмосфер экзопланет», — поясняет Парментье.