Астрономы впервые изучили свойства стратосферы одной из гигантских экзопланет и обнаружили, что она раскалена до таких температур, что она могла бы испарить железо и другие металлы.

Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

«Когда мы впервые нацелили „Хаббл” на WASP-121b, мы увидели сияние молекул воды, что указало на наличие четко выраженной стратосферы на этом „горячем юпитере”.

Наши теоретические расчеты достаточно давно указывали на то, что у некоторых планет могут быть очень горячие стратосферы, сильно влияющие на химию и физику всей атмосферы», — рассказывает Том Эванс (Tom Evans) из университета Эксетера (Великобритания).

Читайте также: Цунами, гигантский кратер и гравитационные волны: к чему приведет падение астероида на Землю (ФОТО, ВИДЕО)

За последние десять лет астрономы открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы, часть из которых оказалась похожей на Землю по своим размерам, а другие — на уменьшенные или увеличенные копии Юпитера. Сейчас планетологи активно работают над изучением их атмосферы для оценки того, может ли существовать на них жизнь, и раскрытия истории формирования.

Большие успехи в этом направлении были достигнуты при изучении «горячих юпитеров» — самых больших и удобных для изучения планет вне Солнечной системы. Их раскаленная атмосфера оказалась похожей по составу на газовые оболочки Юпитера и Сатурна, в основном состоящие из водорода, гелия и углеводородов, а в их небесах астрономы открыли экзотические стеклянные и свинцовые облака и дожди из драгоценных камней.

Как рассказывает Эванс, ученые достаточно давно подозревали, что многие «горячие юпитеры», обладающие рекордно высокими температурами поверхности и атмосферы, могут обладать еще более раскаленной стратосферой, температура которой, как и у ее «тезки» на Земле, растет по мере удаления от поверхности газового гиганта.

Существующие сегодня телескопы слишком малы для того, чтобы напрямую наблюдать за атмосферой таких планет, и поэтому ученым приходится искать их следы в свечении звезд, вокруг которых вращаются «горячие юпитеры», опираясь на свойства земной стратосферы и компьютерные модели раскаленных газовых гигантов.

Проблема заключается в том, что ученые не знали, какие вещества или молекулы могут служить аналогом озона, главного виновника разогрева стратосферы на Земле. Молекулы озона, как объясняют ученые, поглощают ультрафиолетовое излучение и преобразуют его в тепло, благодаря чему стратосфера горячее «сверху», где таких лучей больше, чем «снизу», куда они попадают гораздо реже.

Эванс и его коллеги пытались найти такие молекулы, анализируя спектр самых горячих экзопланет при помощи «Хаббла». Наблюдая за недавно открытой планетой WASP-121b, «горячим юпитером» в созвездии Кормы, ученые обнаружили несколько крайне необычных линий в их спектре, указывавших на присутствие сильно разогретых водных паров и ряда других веществ, способных разогреть воду до столь высоких температур.

Пытаясь понять, какие именно вещества содержатся в атмосфере WASP-121b, ученые создали компьютерную модель этого «горячего юпитера». Используя эту виртуальную планету, астрономы добавляли в ее атмосферу различные вещества и наблюдали за тем, как меняется ее спектр при изменении набора и концентрации этих соединений.

Подобный прием помог им доказать, что верхний слой атмосферы WASP-121b действительно похож на стратосферу, роль озона в которой играют два вещества — оксид титана и оксид ванадия, наночастицы и молекулы которых поглощают ультрафиолет еще сильнее, чем озон.

Благодаря этим соединениям, верхний слой стратосферы WASP-121b примерно на 1100–1500 градусов Кельвина горячее, чем ее нижняя часть, и температуры в ней достигают рекордных 2700 градусов Кельвина.

Это означает, что железо, попавшее в эту часть атмосферы WASP-121b, не только бы начало плавиться, но и было бы готово «закипеть» и испариться.

Данное открытие, как считают Эванс и его коллеги, подтверждает то, что существует два класса «горячих юпитеров», обладающих или не обладающих стратосферой. Дальнейшее изучение WASP-121b и открытие других планет такого рода, по мнению планетологов, поможет нам понять, что именно отличает их и как формируются подобные «адские» миры.