Титановые небеса инфернального мира

VLT впервые зарегистрировал окись титана на экзопланете. На Очень Большом Телескопе ESO с приемником FORS2 астрономы впервые зарегистрировали окись титана в атмосфере экзопланеты: «горячего юпитера» WASP-19b. Получена уникальная информация о химическом составе, температуре, давлении и структуре атмосферы этого необычного и очень горячего мира. Результат публикуется в сегодняшнем выпуске Nature (goo.gl/nukvtn).

Группа астрономов под руководством Эльяра Седагати (Elyar Sedaghati), стипендиата ESO и недавнего выпускника Технического университета в Берлине, детально исследовала атмосферу экзопланеты WASP-19b – планеты примерно той же массы, что и Юпитер, но находящейся очень близко к своей материнской звезде. Планета совершает полный оборот по своей орбите всего за 19 часов. Оценка температуры ее атмосферы составляет около 2000 градусов Цельсия.

Когда WASP-19b оказывается между наблюдателем и диском родительской звезды, часть света звезды проходит сквозь атмосферу планеты, и это накладывает на излучение некоторый, хотя и очень слабый отпечаток, который можно выявить при регистрации этого света на Земле. С помощью приемника FORS2 на Очень Большом Телескопе астрономы провели тщательный анализ излучения и установили, что атмосфера планеты содержит небольшое количество окиси титана, воды и натрия.

“Выявить присутствие этих молекул очень нелегко”, — рассказывает Эльяр Седагати, два года работавший над этим проектом в качестве студента ESO. “Для этого не только требуются данные исключительного качества, но и весьма изощренная техника их анализа. Чтобы прийти к нашим выводам, мы использовали специальный алгоритм, включающий анализ многих миллионов спектров в широком диапазоне параметров химического состава, температур и свойств среды”.

Окись титана редко наблюдается в земных условиях. Известно, что она существует в атмосферах холодных звезд. В атмосферах горячих планет, таких, как WASP-19b, она действует как поглотитель тепла. Если таких молекул достаточно много, они препятствуют как оттоку тепла из атмосферы, так и его притоку в нее, что приводит к тепловой инверсии: температура оказывается выше в верхней атмосфере и понижается при уменьшении высоты (при нормальных условиях ситуация обратная). В атмосфере Земли похожую роль играет озон, который вызывает такую же инверсию в стратосфере.

“Присутствие окиси титана в атмосфере WASP-19b может оказывать существенное влияние на распределение и циркуляцию температуры”, — говорит астроном Райан Макдональд (Ryan MacDonald), член исследовательской группы и сотрудник Кембриджского университета в Великобритании. “То, что мы способны исследовать экзопланеты на таком уровне детализации — замечательный и многообещающий факт”.

Астрономы наблюдали WASP-19b более года. Измеряя относительные изменения радиуса планеты на различных длинах волн, проходящих сквозь ее атмосферу, и сравнивая эти наблюдения с моделями атмосфер, они определяли параметры атмосферы экзопланеты, например, ее химический состав.

Новая информация о присутствии окисей металлов, в частности, окиси титана, и других веществ, позволит гораздо лучше моделировать атмосферы экзопланет. В недалеком будущем, когда астрономы смогут наблюдать атмосферы планет, на которых возможна жизнь, эти усовершенствованные модели помогут интерпретировать результаты наблюдений.

“Это важное открытие – результат модернизации приемника FORS2, выполненной специально под эту задачу”, — добавляет член исследовательской группы Генри Боффин (Henri Boffin) из ESO, руководивший работой по модернизации инструмента. “Теперь FORS2 – лучший в мире инструмент для наземных исследований такого рода”.

www.eso.org/pub…

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *