Впервые астрономы получили непосредственные подтверждения того, что атмосферные характеристики в области рассвета и заката на ультрагорячей экзопланете WASP-121 b значительно различаются. Это открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy, стало возможным благодаря исключительной чувствительности космического телескопа «James Webb».
Исследователи проанализировали, как звездный свет проходит через атмосферу планеты во время ее транзита перед звездой, и обнаружили, что вечерний терминатор – граница между освещенной и темной сторонами экзопланеты – поглощает больше инфракрасного излучения, чем утренняя область. По мнению ученых, это обусловлено сильными атмосферными потоками, транспортирующими тепло с постоянно освещенного полушария на противоположную сторону.
Полученные данные подтвердили, что восточные потоки горячего газа нагревают вечернюю часть атмосферы, приводя к ее расширению. Это приводит к увеличению эффективного размера планеты и усилению поглощения звездного света. Дополнительным индикатором высоких температур стало повышение интенсивности сигнала угарного газа; исследователи полагают, что это связано не с увеличением концентрации молекул, а с изменением температурных условий.
В то же время, данные свидетельствуют об уменьшении концентрации водяного пара в вечерней части атмосферы. Ученые связывают это явление с тем, что чрезвычайно высокие температуры приводят к разрушению молекул воды, разделяя их на составляющие компоненты.
WASP-121 b классифицируется как ультрагорячий газовый гигант. Планета вращается настолько близко к своей звезде, что одна ее сторона постоянно освещена светилом. Средняя температура дневной стороны составляет приблизительно 2500 градусов Цельсия, в то время как на ночной стороне она падает до 725 градусов Цельсия.
В процессе движения планеты она совершает поворот приблизительно на 30 градусов, благодаря чему ученым представляется возможность проводить отдельный анализ утреннего и вечернего краев видимости. С этой целью специалисты решили не применять стандартную процедуру усреднения данных, а сосредоточились на изучении колебаний спектра в зависимости от времени.
Сопоставление полученных данных с результатами компьютерного моделирования выявило, что фактические различия между сторонами атмосферы более значительны, чем предполагалось ранее. Одним из возможных объяснений является наличие облаков, состоящих из силикатов и других минералов, на утреннем терминаторе. Эти облака могут поглощать инфракрасное излучение и создавать впечатление более низкой температуры.
Как отмечают авторы исследования, разработанный подход открывает возможности для подробного изучения атмосферы других ультрагорячих экзопланет и способствует лучшему пониманию процессов циркуляции вещества и энергии в экстремальных средах за пределами Солнечной системы.
