«Джеймс Уэбб» зафиксировал «двойную атмосферу» у горячего юпитера WASP-94A b

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал необычную структуру атмосферы у экзопланеты WASP-94A b, расположенной примерно в 600 световых годах от Земли. Анализ данных транзитной спектроскопии показал, что разные зоны атмосферы планеты демонстрируют принципиально разные физические и химические характеристики — фактически формируя «две атмосферы» на одном небесном теле.

WASP-94A b относится к классу горячих юпитеров — газовых гигантов, которые обращаются очень близко к своей звезде и находятся в состоянии приливного захвата. Это означает, что одна сторона планеты постоянно обращена к звезде и находится в условиях экстремального нагрева, тогда как противоположная остаётся в вечной тьме. Однако новые наблюдения показали, что даже внутри освещённого полушария атмосфера неоднородна.

Иллюстрация: Hannah Robbins, Johns Hopkins University

Учёные выделили два режима: на «утреннем» полушарии планеты, который первым проходит через диск звезды во время транзита, спектр оказывается сглаженным и бедным на сигналы молекул. Это объясняется плотными минеральными облаками, блокирующими глубокие слои атмосферы. На «вечернем» полушарии, напротив, спектр становится значительно чище — там отчётливо проявляется водяной пар и другие химические маркеры.

Для интерпретации данных учёные построили трёхмерные климатические модели. Согласно им, облака формируются на более холодной ночной стороне, затем переносятся мощными ветрами на утреннюю сторону, где частично сохраняются. По мере продвижения к более горячей дневной зоне они испаряются, и к вечернему полушарию атмосфера становится значительно прозрачнее.

Температурный контраст между сторонами достигает порядка 126 °C, что достаточно для радикального изменения фазового состояния облачных частиц и химического состава верхних слоёв атмосферы. В результате спектроскопический сигнал оказывается не усреднённым, как предполагалось ранее, а зависящим от географического положения на планете.

Исследование показывает, что традиционный подход к моделированию экзопланетных атмосфер как однородных оболочек может существенно искажать интерпретацию данных. В случае горячих юпитеров реальные атмосферные структуры могут быть гораздо сложнее и динамичнее, чем считалось ранее.

©  iXBT