Тилос: экзопланета с дождем из металлов и сверхзвуковыми ветрами

В 880 световых годах от Земли скрывается Тилос (WASP-121b) — экзопланета, где раскаленные ветры несут облака расплавленного железа, а атмосфера испаряется под воздействием звезды. Международная команда астрономов раскрыла тайны этого горячего юпитера, показав, насколько удивительными и экстремальными могут быть далекие миры. Что делает Тилос уникальной и как эти открытия меняют наше представление о космосе?

Международная группа астрономов провела детальное исследование уникальной экзопланеты WASP-121b, известной также как Тилос, расположенной в 880 световых годах от Земли. Этот горячий юпитер выделяется своей экстремальной близостью к родительской звезде, что создает необычные и суровые атмосферные условия. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature и дополнены последующими наблюдениями, которые раскрывают новые подробности об этом удивительном мире.

Тилос обладает массой в 1,16 раза больше Юпитера и радиусом в 1,74 раза превышающим юпитерианский. Планета совершает полный оборот вокруг своей звезды всего за 1,27 земных дня, находясь на расстоянии всего 3,8 миллиона километров от нее — это примерно в 40 раз ближе, чем Земля к Солнцу. Такая близость приводит к экстремальным температурам: дневная сторона Тилоса нагревается до 2360 Кельвинов (около 2087 °C), что делает ее одной из самых горячих известных экзопланет. Под воздействием звездного излучения и гравитации атмосфера планеты буквально испаряется в космос, формируя протяженный шлейф из газов, который ученые называют "хвостом".

С использованием данных, собранных телескопами Европейской южной обсерватории (ESO), включая Очень Большой Телескоп (VLT), а также космического телескопа "Хаббл" и спектроскопических инструментов, астрономы создали первую в истории трехмерную климатическую модель атмосферы Тилоса. Эта модель показала, что на планете бушуют сверхзвуковые ветры, достигающие скоростей до 5 километров в секунду (18 000 км/ч). Такие ветры переносят облака из расплавленных металлов — железа, титана и, вероятно, корунда (минерала, из которого формируются рубины и сапфиры) — с раскаленной дневной стороны на более прохладную ночную.

Одной из самых интригующих находок стало обнаружение "металлического дождя". Из-за высоких температур на дневной стороне металлы испаряются, поднимаются в верхние слои атмосферы, а затем, охлаждаясь на ночной стороне, конденсируются и выпадают в виде капель. Этот процесс сопровождается резким перепадом температур: разница между дневной (около 2360 К) и ночной (около 1410 К, или 1137 °C) сторонами достигает 950 Кельвинов. Такой контраст подпитывает мощные атмосферные течения и создает динамическую, постоянно меняющуюся систему.

Исследователи также отметили, что Тилос теряет свою атмосферу с поразительной скоростью. Под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения звезды легкие элементы, такие как водород и гелий, "выдуваются" в космос, а тяжелые металлы частично остаются, формируя уникальный химический состав верхних слоев. Это делает Тилос своеобразной лабораторией для изучения процессов эволюции и разрушения планетарных атмосфер.

По мнению ученых, исследование Тилоса открывает новые горизонты в понимании экстремальных климатических условий на экзопланетах. Оно поднимает вопросы о том, как подобные миры могут сохранять свои атмосферы в таких агрессивных условиях и как эти процессы влияют на их долгосрочное развитие. Кроме того, данные о Тилосе могут помочь в изучении других горячих юпитеров и даже в поиске более умеренных, потенциально обитаемых миров, скрытых в глубинах космоса.

В будущем астрономы планируют задействовать телескоп "Джеймс Уэбб" (JWST) для более детального анализа атмосферы Тилоса. Ожидается, что инфракрасные наблюдения позволят глубже изучить химический состав, структуру облаков и динамику ветров, добавив еще больше деталей к этой захватывающей картине далекого мира.