Вчені виявили кам'яні хмари

Астрономи за допомогою космічного телескопа James Webb виявили незвичайний погодний цикл на екзопланеті WASP-94A b. Дослідники з'ясували, що в атмосфері цього "гарячого Юпітера" вранці утворюються "кам'яні" хмари, а ближче до вечора вони повністю зникають через надзвичайно високі температури.

Про це повідомляє сайт ТСН із посиланням на видання SciTechDaily.

WASP-94A b - це "гарячий Юпітер", газовий гігант, який обертається дуже близько до своєї зірки. Планета розташована майже за 700 світлових років від Землі в сузір'ї Мікроскоп. Через велику відстань учені не можуть спостерігати її безпосередньо, тому аналізували зміни світла зірки під час проходження планети перед нею.

Для дослідження вчені використовували дані телескопа James Webb, які дали змогу окремо дослідити передній і задній краї планети під час транзиту. Передній край відповідає ранковим умовам, коли повітря рухається з нічного боку на денний, а задній - вечірнім умовам, коли повітря переміщується з денного боку на нічний.

Дослідження показало, що ранковий бік WASP-94A b вкритий хмарами із силікату магнію - породоутворювального мінералу. Водночас вечірній бік планети виявився значно чистішим.

Команда запропонувала два можливих пояснення цього явища. За однією версією, сильні вітри можуть піднімати хмари у верхні шари атмосфери на холодному боці планети, а потім опускати їх глибше в гарячій частині атмосфери. Інше пояснення полягає в тому, що хмари можуть формуватися на нічному боці і випаровуватися після переміщення на денний бік, де температура перевищує 1000 градусів.

Це був величезний сюрприз. Люди очікували деяких відмінностей, наприклад, що вранці прохолодніше, ніж увечері - це щось природне, що ми відчуваємо тут, на Землі. Але те, що ми побачили, було справжньою дихотомією між погодою по обидва боки планети і величезними відмінностями в хмарному покритті, і це змінює все наше уявлення про планету, - зазначив співавтор і керівник програми Девід Сінг.

Завдяки тому, що вечірній бік WASP-94A b виявився чистішим, дослідники змогли докладніше вивчити склад атмосфери. Попередні дані, отримані телескопом Hubble, давали лише усереднену картину всієї атмосфери, де хмарні та прозорі області не відокремлювалися одна від одної.

Новий аналіз показав, що атмосфера WASP-94A b містить приблизно в п'ять разів більше кисню і вуглецю, ніж Юпітер. Попередні спостереження, в яких хмарні та чисті ділянки атмосфери не розділялися, вказували на значно вищі показники - у сотні разів більші за юпітеріанські.

Гарячі Юпітери обертаються надзвичайно близько до своїх зірок, навіть ближче, ніж Меркурій обертається навколо Сонця. У результаті вони сильно нагріваються і піддаються сильному випромінюванню, що робить їх корисними місцями для вивчення хімічного складу атмосфери і поведінки хмар. Використовуючи WASP-94A b як орієнтир, команда досліджувала вісім інших гарячих газових гігантів, - йдеться в статті.

Команда зафіксувала подібні цикли хмарності ще на двох гарячих Юпітерах - WASP-39 b і WASP-17 b. Дослідники зазначають, що надалі планують використовувати дані телескопа James Webb для вивчення хмарних циклів на інших екзопланетах, зокрема на різних типах газових гігантів.

Понад три десятиліття астрофізики не могли довести теорію утворення чорних дір без масштабних зоряних катаклізмів, поки нове дослідження нарешті не пояснило цей процес математичною формулою колапсу кристалів простору-часу.