Новое исследование перешагнуло важный рубеж в нашем понимании экзопланетных атмосфер. Астрономы только что завершили первое 3D-картографирование атмосферы экзопланеты Тайлос, также известной как WASP 121-b. Этот удивительный мир, расположенный в 900 световых годах от Земли, демонстрирует совершенно новый климат, который бросает вызов нашим знаниям о метеорологии и атмосферных условиях.
Экстремальный мир: Тайлос, сверхгорячий газовый гигант
Тайлос — это ультрагорячий Юпитер, газовый гигант, который вращается по орбите так близко к своей звезде, что его орбитальный период длится всего тридцать часов. Это означает, что планета совершает один оборот вокруг своей звезды чуть более чем за один земной день. Такая близость создает поразительный температурный контраст между стороной планеты, освещенной светом звезды, и другой стороной, погруженной в вечную ночь.
Планета также заперта приливами и отливами — явлением, которое также наблюдается на нашей Луне: одна ее сторона всегда повернута к нашей планете, создавая палящий климат на одной стороне и ледяную ночную сторону на другой стороне. Это оказывает глубокое влияние на атмосферу и климат Тайлоса, позволяя исследователям изучать его с невиданной ранее точностью.
Картирование атмосферы в 3D: технологическое достижение
Для столь детального изучения атмосферы Тайлоса астрономы использовали новейший прибор ESPRESSO, установленный на Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили. Благодаря этому оборудованию исследователи смогли наблюдать определенные слои атмосферы планеты в трех измерениях, что стало первым случаем в истории астрономии. Наблюдая за вариациями световых и спектральных сигнатур в различных слоях атмосферы, они смогли идентифицировать такие элементы, как натрий, водород, железо и даже титан, ранее невидимые в таком масштабе.
Это позволило ученым составить подробную карту атмосферы, что стало большим достижением в изучении экзопланет. Изучая эти различные слои, исследователи смогли наблюдать некоторые удивительные метеорологические явления.
Атмосфера, характеризующаяся железными ветрами и сверхбыстрыми натриевыми струями
Открытия, сделанные командой исследователей, столь же удивительны, сколь и увлекательны. Одно из самых примечательных — наличие железных ветров, дующих в атмосфере Тайлоса. Эти ветры, порожденные экстремальными температурами на дневной стороне планеты, движутся с большой скоростью, проносясь по ее поверхности подобно металлическим торнадо.
Над этим слоем астрономы также обнаружили чрезвычайно быструю струю натрия. Она движется быстрее, чем сама планета, но в том же направлении, создавая динамическое движение, которое никогда не наблюдалось ни на одной другой планете.
На вершине этой сложной структуры слой водорода теряется в пространстве, накладываясь на эти струи более тяжелых частиц. Это явление особенно завораживает, поскольку позволяет предположить, что атмосфера Тайлоса постоянно меняется, а нижние слои перемешиваются и сотрясаются мощными воздушными потоками.
Научно-фантастический климат: неконтролируемый струйный поток
Одним из самых интригующих аспектов исследования является обнаружение струйного течения, проходящего через атмосферу Тайлоса. Это течение, простирающееся через всю половину планеты, переносит большие объемы газа с более жаркой дневной стороны на более холодную сторону планеты. Этот механизм теплового перераспределения сильно отличается от того, что наблюдается на Земле или даже на других планетах.
Струйное течение Тайлоса настолько мощное, что действует как настоящий метеорологический двигатель, неистово сотрясая верхние слои атмосферы. Чтобы дать представление о его интенсивности, даже самые сильные ураганы в нашей Солнечной системе кажутся спокойными по сравнению с ним. Этот феномен показывает, насколько экстремальны и сложны погодные условия на Тайлосе, чем можно было предположить ранее.
Разные слои ведут себя совершенно по-разному.
Почему это открытие важно?
Это исследование не просто увлекательно с научной точки зрения, оно ставит под сомнение наши современные модели метеорологии. Явления, наблюдаемые на Тайлосе, фактически показывают, что атмосферы экзопланет могут функционировать совершенно иначе, чем те, которые мы знаем на Земле. Например, железные ветры и натриевые струи противоречат классическим представлениям об атмосферной циркуляции и подчеркивают тот факт, что каждая планета может обладать уникальной динамикой.
Исследователи считают, что это исследование прокладывает путь к изучению небольших экзопланет, таких, как каменистые миры, похожие на Землю. Будущие космические миссии, ставшие возможными благодаря более мощным телескопам, таким как Extremely Large Telescope (ELT), должны позволить изучать атмосферы других экзопланет с еще большей точностью.
