Космический телескоп Хаббл зафиксировал наличие стратосферы вокруг раскаленной массивной экзопланеты WASP-33b. Ученые уверены, что по наличию стратосферы можно судить о составе планеты и условиях ее формирования.

Стратосфера находится выше другого слоя атмосферы, тропосферы, которая теплее у поверхности Земли и охлаждается с высотой. Стратосфера же содержит газы, которые задерживают ультрафиолетовое и видимое излучение, исходящее от звезды, поэтому с высотой ее температура возрастает. На Земле эту роль выполняет озон. Он останавливает ультрафиолетовое излучение Солнца, тем самым защищая жизнь на поверхности планеты. До сих пор ученые не были уверены, что им удастся найти поглощающие УФ-излучение молекулы у горячих планет.

«Верхние части атмосфер некоторых из этих планет настолько горячи, что они буквально выкипают в космос», – говорит Эви Манделл, планетолог из Космического центра им. Годдарда. – «При таких температурах мы не ожидали найти в атмосферах молекулы, позволяющие сформировать слоистую структуру». В атмосферах Юпитера и Сатурна, как и на Земле, есть стратосферный слой. Излучение Солнца в нем поглощается молекулами углеводородов. Однако ни озон, ни углеводороды не могут существовать при сверхвысоких температурах, которые наблюдаются в атмосферах многих экзопланет.

Благодаря наблюдениям, проведенным при помощи широкополосной камеры телескопа Хаббл, астрономы обнаружили температурную инверсию – т. е. возрастание температуры с высотой – в атмосфере WASP-33b. Эта планета в 4,6 раза массивнее Юпитера и совершает полный оборот вокруг звезды за 29 земных часов. По мнению ученых, за возрастание температуры на WASP-33b отвечает слой молекул оксида титана. Широкополосная камера №3 Хаббла получает снимки в ближнем инфракрасном диапазоне. Она может использоваться для поисков молекул воды и других газов в атмосферах удаленных планет, а также для определения их температуры.

Ученые использовали данные Хаббла и более ранних наблюдений, чтобы измерить тепловое излучение паров воды и других газов в атмосфере WASP-33b. им удалось выяснить, что излучение воды образуется в стратосфере при температуре около 3600 градусов Кельвина. Оставшаяся часть теплового излучения образуется в более глубоких слоях атмосферы и имеет температуру 1900 К. Астрономам также удалось найти свидетельства того, что в атмосфере этой экзопланеты присутствует оксид титана – одно из немногих поглощающих ультрафиолетовое излучение веществ, способных сохраняться при такой высокой температуре. «Понимание устройства связей между стратосферой и химическим составом чрезвычайно важно для изучения процессов, происходящих в атмосферах экзопланет». – отмечает Никку Мадхусудан из Университета Кембриджа. – «Наше открытие знаменует собой важный прорыв в этом направлении».

Ссылка: www.nasa.gov

Обсудить