Из чего состоит атмосфера самой горячей экзопланеты

Возле далекой экзопланеты KELT-9b исследователи обнаружили атомы железа и титана.

KELT-9b располагается очень близко к своей центральной звезде. Фото: denis bajram

Трудно себе даже представить, что планета может иметь  столь высокую температуру. На открытом в 2017 году астрономами Государственного университета Огайо газовом гиганте, получившем каталожное обозначение KELT-9b, температура поверхности составляет 4326,85 градуса Цельсия. По этой причине обнаруженная планета было отнесена к классу «ультрагорячих юпитеров», так как такие планеты похожи на Юпитер, наибольшую планету нашей Солнечной системы, но при этом из-за близости к своим экстремально жарким центральным светилам они оказываются более горячими, чем многие звезды. Правда, до температуры Солнца они не дотягивают.

Сборная команда ученых из швейцарских университетов Женевы и Берна провели исследование на предмет определения, из чего же состоит атмосфера супергорячей экзопланеты KELT-9b, и какие частицы способны существовать в ее окружении. Таковыми оказались железо и титан, о чем исследователи написали в новом номере журнала Nature.  

Ученые ужа довольно давно ломали себе голову над загадкой, каким образом может выглядеть атмосфера таких сверхгорячих газовых планет. И вот, наконец, исследователи из Швейцарии сумели обнаружить и подтвердить в атмосфере горячего газового гиганта KELT-9b железо и титан в газообразной форме. Ход своих работ швейцарцы подробно описали в опубликованной научной статье.

Начало для проведения исследования положила модель, созданная в Бернском университете, о чем в свое время сообщалось в издании Astrophysical Journal. При этом было допущено предположение, что большинство молекул атмосферы представлены в атомарной форме, а также то, что в ней обязательно будет обнаружено железо.

Разрыв химических связей

Из-за высоких температур происходят столкновения частиц, химические связи распадаются на единичные атомы или даже вообще ионизируются, пишут исследователи. Подтверждение же наличия железа удалось благодаря наблюдению транзита. При этом KELT-9b, если наблюдать с Земли, проходил перед своей центральной звездой KELT-9.

Во время транзита свет звезды пробивается сквозь атмосферу газовой планеты, что обеспечивает возможность проведения анализа с помощью специальных инструментов. Благодаря такому анализу, астрономы смогли сделать выводы в отношении состава атмосферы этой экзопланеты.  

Собственно говоря, такие экзопланеты, как KELT-9b, по причине своей огромной температуры должны бы были просто испариться. Но ученые считают, что причиной продолжения существования таких планет является их достаточная масса, что и позволяет выдерживать столь адские температуры.

«Эта планета представляет для астрономов поистине уникальную лабораторию, где можно увидеть, как развиваются и ведут себя атмосферы в условиях прямого и интенсивного облучения со стороны звезды», - говорит Давид Эренрайх из университета Женевы.