Карта погоды горячих Юпитеров: тысячеградусные перепады

Ученые из Калифорнийского технологического института сделали первую карту погоды на экзопланетах типа «горячий Юпитер». Работу по изучению погоды на подобных планетах начали еще в 2007 году.

Среди сотен новых планет, открытых космическим телескопом НАСА Kepler, много экзотических планет-гигантов, которые вращаются очень близко к их родительским звездам. Они находятся на орбитах, схожих по параметрам с орбитой Меркурия, и одна из сторон данных планет нагревается в сотни раз сильнее нашего Юпитера. Все это приводит к формированию невероятно бурного климата с ураганами огромной силы.

Изучить климат планет, удаленных на сотни световых лет от Земли, невероятно сложно. Даже снимок размером всего в пиксель ученые посчитали бы огромным достижением, ну а об изучении климата экзопланет с помощью прямых наблюдений атмосферных явлений вообще пока не может быть и речи.

Однако ученые нашли выход из этой ситуации – с помощью «трюка», изобретенного ученым Ником Коуэном из Северо-Западного университета. Суть его методики заключается в изучении воздействия приливных сил, которые возникают во время движения массивной горячей экзопланеты вблизи ее родительской звезды. С помощью измерения яркости инфракрасного излучения планеты в зависимости от ее положения на орбите, можно составить элементарную погодную карту зависимости температуры от долготы.

Космический инфракрасный телескоп Spitzer оказался единственным инструментом с достаточной чувствительностью, чтобы выполнить эту задачу. С момента начала исследований в 2007 году, были изучены около десятка горячих Юпитеров. Последнее наблюдение велось за газовым гигантом HAT-P-2b, удаленным от Солнца на 370 световых лет. На этой планете дневная температура достигает более 2100 градусов Цельсия, а ночная - падает ниже 930 градусов Цельсия. Даже ночью эта планета в десять раз горячее, чем наш Юпитер.

Карты погоды горячих юпитеров показывают огромную разницу температур днем и ночью - обычно превышающую 1000 градусов. Исследователи полагают, что этот высокий температурный градиент приводит к образованию свирепых ураганов, движущихся со скоростью тысячи километров в час – быстрее скорости звука! Обыкновенные облака из воды и метана не могут существовать в таких условиях. Вместо этого на горячих юпитерах, возможно, присутствуют облака из кремния.

Пока карты погоды экзопланет выглядят очень примитивными и скудными по сравнению с теми, что составлены для Земли. Однако не стоит забывать, что экзопланеты удалены от нас на десятки, а то и сотни световых лет, поэтому даже такие достижения еще 20 лет назад казались бы фантастическими.