В 2016 году астрономы обнаружили экзопланету WASP-127b, чей необычный состав сразу же привлек внимание научного сообщества. Этот газовый гигант превосходит Юпитер по размерам, но при этом обладает в пять раз меньшей массой. Атмосфера WASP-127b чрезвычайно разрежена, за что планету прозвали "пухлой". Однако недавнее открытие, сделанное с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской Южной Обсерватории, затмило эту особенность: оказалось, что планету опоясывают ветры, скорость которых превышает скорость звука в десятки раз, достигая поразительных 33 000 километров в час!
Данное открытие стало возможным благодаря наблюдениям, проведенным с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской Южной Обсерватории. Международная команда исследователей использовала уникальный инструмент CRIRES+ (криогенный эшелле-спектрограф высокого разрешения для инфракрасного диапазона), установленный на VLT. CRIRES+ позволяет астрономам анализировать инфракрасное излучение от космических объектов с высочайшей точностью, раскрывая детали их состава и движения. Наблюдая за прохождением WASP-127b перед своей звездой (так называемый транзитный метод), ученые смогли зафиксировать изменения в спектре света, прошедшего сквозь атмосферу планеты. Семичасовая наблюдательная кампания предоставила около сотни спектрографических "снимков" верхней атмосферы WASP-127b и позволила составить более полное представление о ее химическом составе.
Результаты анализа ошеломили исследователей. Оказалось, что молекулы водяного пара и угарного газа в атмосфере экзопланеты движутся с переменной скоростью, имеющей два четких пика. Этот эффект указал на то, что две части атмосферы разлетаются в противоположных направлениях с огромной скоростью. Хотя WASP-127b и находится в состоянии приливного захвата (то есть всегда обращена к звезде одной и той же стороной, что могло бы создавать сильные ветры из-за разницы температур между дневной и ночной сторонами), измеренная скорость ветра, достигавшая 9 километров в секунду, оказалась слишком высокой, чтобы объяснить ее только приливными эффектами. Ученые пришли к выводу, что вокруг экватора планеты циркулирует мощнейший сверхзвуковой струйный поток или простыми словами настоящий атмосферный "реактивный двигатель".
"Это явление совершенно не похоже ни на что, что мы видели раньше", – комментирует Лиза Нортманн, астрофизик из Германии и ведущий автор исследования. "Часть атмосферы планеты несется к нам с колоссальной скоростью, в то время как другая часть с такой же стремительностью удаляется от нас".
Для сравнения, самые быстрые ветры в нашей Солнечной системе, бушующие на Нептуне, достигают "скромной" скорости около 1800 километров в час. На Земле такие порывы ветра кажутся ураганом, но рядом с ветрами WASP-127b – это просто легкий бриз.
Исследователи подчеркивают, что изучение подобных атмосферных явлений на далеких планетах открывает новые горизонты в понимании метеорологических процессов, протекающих в иных мирах. Механизмы переноса тепла и циркуляции атмосферы на экзопланетах могут кардинально отличаться от земных, и изучение WASP-127b и подобных ей объектов приближает нас к пониманию этих различий. Более того, понимание атмосферной динамики экзопланет может стать ключом к разгадке тайн формирования планетных систем, включая и нашу собственную Солнечную систему, как отмечает соавтор исследования, Дэвид Конт.
