Для того, чтобы превратить титан в пар требуется некоторое серьезное тепло, если быть точнее то, температуру кипения выше 3200°С. Такое происходит на KELT-9b, на экзоплане, которую мы в прошлом году увенчали как "планета с наименьшей вероятностью иноземного развития жизни", и она подходит для этой работы. Сверхжаркая температура поверхности делает ее горячее, чем многие звезды, и, согласно новому открытию, достаточно горячей, чтобы испарять тяжелые металлы, причем исследователи обнаружили пары железа и титана в ее атмосфере.
Находясь на расстоянии около 650 световых лет от Земли, эта совершенно необитаемая экзопланета вращается вокруг звезды KELT-9 так близко, что ее «год» длится всего 36 часов. Будучи близкой к звезде, которая горит почти в два раза жарче, чем Солнце, неудивительно, что KELT-9b известна как «ультра-горячий Юпитер» - класс, который был специально изобретен для этой планеты с ее поверхностными температурами доходящими до 4327°С.
Хотя это не будет представлять большой интерес для тех, кто охотится за внеземной жизнью, в KELT-9b по-прежнему есть многое, что может научить нас. Ни одна другая экзопланета не имеет атмосферы, подобной этой, поэтому, чтобы провести исследования, швейцарские ученые провели симуляции, чтобы увидеть, что они могут ожидать найти в воздухе вокруг KELT-9b. Среди молекул, плавающих там, симуляция предсказала, что пар железа будет обнаруживаться.
Астрономы обнаружили пар железа и титана в атмосфере ультра-горячей экзопланеты KELT-9b (справа). Фото: NASA/JPL-Caltech
«Результаты этих симуляций показывают, что большинство найденных там молекул должно быть в атомной форме, потому что связи, которые удерживают их вместе, разрушаются столкновениями между частицами, которые происходят при этих чрезвычайно высоких температурах», - говорит Кевин Хенг (Kevin Heng), автор исследования.
Следующим шагом было проверить, насколько точны эти прогнозы. Исследователи использовали спектрограф HARPS-North на итальянском Национальном телескопе Галилея для изучения спектра планеты, когда она проходит перед своей звездой-хозяином. И, как и надеялись, спектр возвратил четкие признаки пара железа. Но это был не единственный тяжелый металл, найденный в атмосфере - также была обнаружены признаки пара титана.
«С теоретическими предсказаниями в руке это было похоже на поход по карте сокровищ», - говорит Йенс Хоймейкер (Jens Hoeijmakers), ведущий автор исследования. «И когда мы углубились в данные, мы нашли еще больше».
Исследование проливает больше света на эти несчастные экзопланеты, которые могут потенциально полностью испаряться в этих экстремальных условиях. KELT-9b на самом деле демонстрирует признаки испарения, оставляя на своем пути кометный хвост, но команда считает, что он должен уметь избежать этой судьбы. Это благодаря огромным размерам - почти в три раза больше, чем у Юпитера.
«Эта планета - уникальная лаборатория для анализа того, как атмосферы могут развиваться под интенсивным звездным излучением», - говорит Дэвид Эренрайх (David Ehrenreich), главный исследователь этого исследования.
Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Источник: New Atlas / University of Geneva
