Международной группе ученых впервые в истории удалось составить трехмерную карту атмосферы планеты, находящейся за пределами Солнечной системы. Объектом исследований стала загадочная экзопланета WASP-121b, известная также под названием Тайлос, которая поражает воображение своими экстремальными характеристиками. Этот гигантский газовый шар, классифицируемый как "сверхгорячий Юпитер", вращается на максимально близкой орбите вокруг своей звезды. Такая близость приводит к тому, что на поверхности планеты царит адская жара, достигающая в среднем 2540 градусов Цельсия (4600 градусов Фаренгейта). Для справки, это значение в десять раз превышает температуру любой другой известной на данный момент экзопланеты.
Изучение экзопланеты WASP-121b проводилось с помощью космического телескопа "Хаббл", одного из немногих инструментов, способных заглянуть в самые отдаленные участки Вселенной, показало, что планета настолько раскалена, что все известные нам металлы буквально испаряются в атмосферу, а вместо дождей на ней выпадают потоки расплавленных драгоценных камней.
Неудивительно, что WASP-121b привлекает пристальное внимание ученых. Чтобы разобраться в аномальных погодных условиях этой экзопланеты, международная команда исследователей обратилась к возможностям Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской Южной Обсерватории, расположенного в чилийской пустыне Атакама. VLT оснащен гигантскими зеркалами, а также передовыми спектрографами и инфракрасными приборами, поэтому заслуженно считается одним из самых мощных наземных телескопов, предназначенных для изучения экзопланет. И в случае с WASP-121b, он полностью оправдал ожидания.
Компьютерная визуализация демонстрирует движение газа между дневной и ночной сторонами WASP-121b . Источник: ESO/M. Kornmesser
В статье, опубликованной в научном журнале Nature, исследователи подробно описывают, как им удалось с помощью VLT создать трехмерную модель атмосферы WASP-121b. Эта модель позволила визуализировать движение газов на планете. Оказалось, что в то время как мощное струйное течение, по своим размерам сопоставимое с половиной самой WASP-121b, вращается вокруг экватора планеты, вызывая "бурное перемешивание" верхних слоев атмосферы, еще один атмосферный поток, расположенный ниже, переносит газ с постоянно обращенной к звезде, раскаленной стороны планеты, на ее более прохладную, но все еще горячую (около 1200 градусов Цельсия) половину. Интересно, что экваториальное струйное течение также оказалось насыщено титаном. Ранее считалось, что этот металл отсутствует в атмосфере WASP-121b, но новое исследование показало, что он скрывался в нижних атмосферных слоях.
"Поведение атмосферы этой планеты настолько необычно, что ставит под сомнение наши фундаментальные представления о формировании погоды – не только на Земле, но и на всех планетах в целом", – подчеркивает Джулия Виктория Зейдель, научный сотрудник ESO и ведущий автор исследования. "Это напоминает сюжет научно-фантастического фильма".
В научной работе исследователи отмечают, что существующие модели, разработанные на основе предыдущих наблюдений экзопланет, "с трудом воспроизводят наблюдаемую циркуляцию атмосферы WASP-121b, что указывает на существенный пробел между теоретическим пониманием атмосферных потоков и реальными данными наблюдений". Проще говоря, ученым предстоит серьезная работа, чтобы привести свои теоретические модели в соответствие с тем, что происходит на самом деле в атмосфере WASP-121b, где газовые потоки по своей интенсивности превосходят "даже самые разрушительные ураганы, когда-либо наблюдавшиеся в Солнечной системе".
