Космический телескоп «Джеймс Уэбб» предоставил прогноз погоды на далёком «горячем Юпитере»
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) предоставил прогноз погоды на далёкой экзопланете Wasp-43b. Он предсказывает экстремальные скорости ветра, экстремально жаркие температуры и «каменные» облака. Экзопланета демонстрирует, насколько необычными могут быть планеты за пределами Солнечной системы.
WASP-43b вращается вокруг звезды, расположенной примерно в 283 световых годах от Земли. Фактически, он находится так близко к своей звезде, что совершает оборот по орбите всего за 19 земных часов. Эта близость, равная примерно 2,1 миллиона километров, означает, что планета с массой примерно в 1,8 раза больше массы Юпитера и шириной в 0,9 раза больше массы газового гиганта, приливно привязана к своей звезде WASP-43.
Таким образом, одна сторона WASP-43b — её дневная сторона — постоянно обращена к звезде и постоянно бомбардируется радиацией от звезды, в результате чего планетарные температуры взлетают примерно до 2300 градусов по Фаренгейту (1250 градусов по Цельсию). Этого достаточно, чтобы расплавить свинец. Другая сторона планеты — её ночная сторона — постоянно обращена в космос, в результате чего температура падает до относительно низких 1110 градусов по Фаренгейту (600 градусов по Цельсию). Эти качества классифицируют WASP-43b как «горячий Юпитер».
Команда JWST Transiting Exoplanet Early Release Science (JTEC-ERS) использовали прибор среднего инфракрасного диапазона телескопа (MIRI) для классификации климата WASP-43b и типа погоды на дневной и ночной сторонах.
«Благодаря наблюдательным возможностям JWST WASP-43b был представлен в беспрецедентных деталях. Мы видим сложный, негостеприимный мир с яростными ветрами, резкими перепадами температуры и неоднородными облаками, вероятно, состоящими из каменных капель», — заявила член команды Лаура Крейдберг, директор Института астрономии Макса Планка (MPIA).
WASP-43b был обнаружен в 2011 году методом транзита — падение яркости звезды произошло, когда планета прошла между своей звездой и Землёй. Во время транзита учёные также увидели, что инфракрасный свет, излучаемый планетой, менялся.
Основной результат исследования WASP-43b, проведённого JWST, стал результатом изменения инфракрасного света, наблюдаемого между дневной и ночной сторонами экзопланеты, когда она вращалась вокруг своей звезды. В частности, эти вариации помогли учёным построить карту, показывающую, как температура распределяется по всему «горячему Юпитеру».
Команда обнаружила, что разница в температуре между дневной и ночной сторонами WASP-43b слишком велика, чтобы её можно было увидеть в атмосфере, лишённой облачного покрова. Однако любые возможные облака над поверхностью WASP-43b вряд ли будут водными, как те, что окутывают Землю. Это даже не были бы аммиачные облака, подобные тем, что вокруг Юпитера. WASP-43b слишком горяч для обоих. Скорее, облака этого «необычного мира» могут быть из камня.
Испарённый материал переносится с дневной стороны на ночную сторону WASP-43b мощными ветрами, достигающими скорости 9000 километров в час. Это в три с половиной раза превышает максимальную скорость реактивного истребителя на Земле. Затем, оказавшись на ночной стороне планеты, учёные полагают, что этот материал остывает и конденсируется. Это означает, что густой облачный покров на ночной стороне WASP-43b, скорее всего, состоит из капель жидкой породы, испарившейся на дневной стороне планеты.