Космический телескоп "Хаббл" определил три удивительно сухие экзопланеты

Астрономы, работающие с данными космического телескопа "Хаббл" занимались поиском водяного пара в атмосферах трех экзопланет, вращающихся вокруг материнских звезд, подобных Солнцу. На удивление ученых, эти планеты оказались "сухими". Об этом сообщается на сайте американского космического агентства NASA.

Кандидатами в экзопланеты, содержащие водяной пар были HD 189733b, HD 209458b (Озирис), и WASP-12b.

Экзопланета HD 189733 b, расположенная на расстоянии 63 световых лет от Земли в созвездии Лисички. Была открыта 5 октября 2005 года в Обсерватории Верхнего Прованса (Франция). Экзопланета движется по орбите на расстоянии 4,6 миллионов километров от материнской звезды. Температура на поверхности планеты превышает 1000 градусов Цельсия, а ветра там дуют со скоростью 7000 км/ч. Согласно предположениям ученых на планете идет дождь из стекла. Словно наша Луна, HD 189733 b всегда обращена к звезде одной стороной. Разность температур на светлой и темной сторонах планеты составляет около 260 градусов Цельсия. По размерам экзопланета схожа с Юпитером. В июле прошлого года, с помощью телескопа "Хаббл" астрономы впервые в истории смогли определить цвет экзопланеты.

Экзопланета HD 209458b, известная также под названием Озирис, находится на расстоянии 153 световых лет от Земли в созвездии Пегас. Была открыта 5 ноября 1999 года. Также, как и HD 189733 b, Озирис является "горячим Юпитером". На газовом гиганте дуют мощные ветра со скоростью от 5000 до 10000 км/ч и присутствует атмосфера, некоторые элементы которой схожи с элементами атмосфер газовых гигантов нашей Солнечной системы – Юпитера и Сатурна. Имея массу около 60% массы Юпитера, находится очень близко к своей звезде: расстояние между объектами составляет около 0,5 а. е. Так, период обращения Озириса составляет 3,5 дня.

В 2010 году с помощью "Хаббла" было проведено очень интересное исследование Озириса. У экзопланеты был обнаружен  длинный шлейф из газа атмосферы планеты. Анализ "хвоста" Озириса показал, что в нем присутствуют легкие и тяжелые элементы (такие как углерод и кремний). При этом температура атмосферы составляет около 1500 К  (1 226 градусов Цельсия). Это позволило ученым предположить, что планета до такой степени разогрета своей звездой, что даже тяжелые элементы могут покидать ее атмосферу.

Экзопланета WASP-12b располагается на расстоянии около 870 световых лет от Земли. Была открыта 1 апреля 2008 года. Она находится на очень близкой к своей звезде орбите (всего 3,4 млн км), в результате чего время ее обращения  вокруг светила составляет только 26 часов. Температура на поверхности WASP-12b - примерно 2,2 тысячи градусов Цельсия. Экзопланета сильно "раздута": при массе около 1,4 массы Юпитера, диаметр планеты составляет 1,8 диаметра Юпитера.

Кроме того, WASP-12b находится в стадии "поедания" своей звездой. Экзопланета выросла до такой степени, что не может удержать свою материю против сил гравитации родной звезды. WASP-12b отдает свою материю звезде с огромной скоростью: шесть миллиардов тонн каждую секунду. В этом случае планета будет полностью уничтожена звездой примерно через десять миллионов лет. По космическим меркам, это совсем немного.

Более ранние наблюдения показали, что эта планета имеет свою магнитосферу и даже свой спутник. А в 2012 году телескоп "Хаббл" увидел в окрестностях планеты магниевое облако, которое может быть результатом испарения материи экзопланеты.

Перейдем к последнему исследованию астрономов.

Стандартная теория формирования планет предсказывала наличие большого количества водяного пара у данных кандидатов, однако исследования, проведенные с помощью телескопа "Хаббл" показали, что содержание воды у данных планет намного меньше (примерно в 10-1000 (зависит от планеты) раз меньше показателя, предсказанного теорией).

"Наши измерения воды в одной из планет (HD 209458b) являются самыми точными измерения любого химического соединения в планетах за пределами нашей Солнечной системы, и теперь мы можем сказать, с гораздо большей уверенностью, чем когда-либо прежде, что мы нашли воду у экзопланеты. Тем не менее, низкое содержание воды довольно удивительно", -  говорит Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan), руководитель исследования.

По словам Никку, полученные данные представляют собой серьезную проблему в теории формирования экзопланет. Необходимо пересмотреть данную теорию, особенно теорию формирования "горячих юпитеров". Кроме того, по мнению Никку, будущие приборы для поиска воды должны быть намного чувствительнее, поскольку, как оказалось, многие экзопланеты намного суше, чем предполагала теория.