Астрономи виявили надзвичайно сильний вітер, що дме вздовж екватора WASP-127b, гігантської екзопланети. Досягаючи швидкості до 33 000 км/год, вітри створюють найшвидший реактивний потік такого типу, який коли-небудь виявляли на планеті. Відкриття, зроблене за допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO) у Чилі, дає унікальне уявлення про погодні умови далекого світу.
Торнадо, циклони та урагани сіють хаос на Землі, але тепер далеко за межами Сонячної системи науковці виявили планетні вітри зовсім іншого масштабу. З моменту відкриття в 2016 році астрономи досліджують погоду на WASP-127b, гігантській газовій планеті, яка міститься на відстані понад 500 світлових років від Землі. Планета трохи більша за Юпітер, але має лише частку його маси, що робить її «пухкою». Міжнародна група астрономів зробила несподіване відкриття: на планеті бушують надзвукові вітри.
«Частина атмосфери цієї планети рухається до нас з високою швидкістю, а інша частина віддаляється від нас з такою ж швидкістю», — зазначила Ліза Нортманн (Lisa Nortmann), науковець з Ґеттінґенського університету в Німеччині та перший автор дослідження. . «Цей сигнал показує нам, що навколо екватора планети існує дуже швидкий, надзвуковий реактивний вітер».
Зі швидкістю 9 км за секунду (що близько до колосальних 33 000 км/год) реактивні вітри рухаються зі швидкістю, яка майже вшестеро перевищує швидкість обертання планети [1]. «Це те, чого ми раніше не бачили», — сказала Нортманн. Це найшвидший вітер, коли-небудь виміряний у реактивному потоці, який обертається навколо планети. Для порівняння, найшвидший вітер, коли-небудь виміряний в Сонячній системі, був виявлений на Нептуні. Його швидкість становила «лише» 0,5 км за секунду (1800 км/год).
Ця анімація показує надзвуковий реактивний вітер, що дме вздовж екватора гігантської екзопланети WASP-127b. Вона міститься на відстані приблизно 520 світлових років від Землі. Зі швидкістю до 9 км за секунду (майже 33 000 км/год) це найшвидший реактивний потік такого типу, який коли-небудь вимірювали у Всесвіті.
Астрономи склали мапу погоди WASP-127b за допомогою Дуже великого телескопа Європейської південної обсерваторії. Вимірявши, як світло материнської зорі проходить крізь верхні шари атмосфери планети, науковці встановили її склад, який підтвердив наявність водяної пари та молекул чадного газу в атмосфері. Відстежуючи швидкість цих газів, астрономи помітили подвійний пік, який вказує на те, що з одного боку планети її атмосфера рухається до нас, а з другого — від нас. Це означає, що навколо планети є потужний потік вітру. Авторські права на зображення: ESO/ L. Calçada (Л. Кальсада).
Наукова група, результати дослідження якої опубліковані в журналі Astronomy & Astrophysics, побудувала мапу погоди та визначила склад WASP-127b за допомогою інструменту CRIRES+, що встановлений на VLT ESO. Вимірюючи, як світло материнської зорі проходить через верхні шари атмосфери планети, їм вдалося відстежити її склад. Їхні результати підтверджують наявність водяної пари та молекул чадного газу в атмосфері планети. Але коли дослідники відслідковували швидкість цих газів в атмосфері, вони помітили — на свій подив — подвійний пік, який вказував на те, що з одного боку планети її атмосфера рухається до нас, а з другого — від нас на високій швидкості. Науковці дійшли висновку, що потужні реактивні вітри навколо екватора можуть пояснити цей несподіваний результат.
Потім, укладаючи мапу погоди, наукова група також виявила, що полюси холодніші, ніж решта планети. А ще є невелика різниця температур між ранковою та вечірньою сторонами WASP-127b. «Це показує, що планета має складні погодні умови, як і Земля та інші планети нашої системи», — додав Фей Янь (Fei Yan), співавтор дослідження та професор Університету науки і технологій Китаю.
Галузь дослідження екзопланет розвивається швидко. Ще кілька років тому астрономи могли вимірювати лише масу та радіус планет за межами Сонячної системи. Нині такі телескопи, як VLT ESO, вже дають змогу науковцям складати мапу погоди в цих далеких світах і аналізувати їхні атмосфери. «Розуміння динаміки цих екзопланет допомагає нам досліджувати такі механізми, як перерозподіл тепла та хімічні процеси, що покращує наше розуміння формування планет і потенційно проливає світло на походження нашої планетної системи», — зазначив Девід Конт (David Cont) з Мюнхенського університету Людвіга Максиміліана в Німеччині та співавтор статті.
Цікаво, що натепер такі дослідження можуть виконувати лише наземні обсерваторії, бо інструменти, які нині встановлено на космічних телескопах, не мають потрібної точності визначення швидкості. Завдяки Надзвичайно великому телескопу (Extremely Large Telescope) ESO, який нині будують поблизу Дуже великого телескопа в Чилі, та його інструменту ANDES дослідники зможуть ще глибше досліджувати погодні умови на далеких планетах. «Це означає, що ми, найімовірніше, зможемо виявити навіть дрібніші деталі структури вітру та розширити це дослідження на менші землеподібні планети», — підсумувала Нортманн.
Примітки
[1] Хоча наукова група не вимірювала швидкість обертання планети напряму, дослідники очікують, що WASP-127b буде припливно-заблокованою, тобто планеті потрібно стільки ж часу, щоб зробити оберт навколо власної осі, скільки й для оберту навколо зорі. Знаючи, якою великою є планета та скільки часу їй потрібно для обертання навколо своєї зорі, науковці можуть зробити висновок, як швидко вона обертається.
За інф. з сайту www.eso.org
