На Дуже Великому Телескопі (VLT) ESO спостерігалася планета, де, як припускають дослідники, йдуть дощі з заліза. На денній стороні цієї надгарячої гігантської екзопланети температура перевищує 2400 градусів за Цельсієм. Цього достатньо для випаровування металів. Сильний вітер переносить пари заліза на більш холодну нічну сторону, де вони конденсуються в залізні краплі.
“Можна сказати, що на цій планеті дощові вечори, ось тільки дощик там залізний”, – говорить Давид Еренрайх (David Ehrenreich), професор Женевського університету, керівник дослідження незвичайної екзопланети WASP-76b, результати якого публікуються сьогодні в журналі Nature. Планета знаходиться на відстані близько 640 світлових років від нас у сузір’ї Риб.
Настільки дивне явище відбувається тому, що «планета залізних дощів» постійно звернена до своєї материнської зірки однією «денною» стороною, а інша, «нічна» її сторона занурена у вічний морок. Подібно Місяцю, який аналогічно пов’язаний із Землею, планета WASP-76b знаходиться в стані “припливного захоплення” своєю зіркою: вона обертається навколо своєї осі рівно за стільки ж часу, за скільки обертається навколо зірки.
На денний бік планети ллється в тисячі разів більше випромінювання від материнської зірки, ніж Земля отримує від Сонця. Там так спекотно, що молекули розпадаються на атоми і метали на кшталт заліза випаровуються. Екстремальна різниця температур між денною та нічною сторонами планети призводить до того, що в металевій атмосфері дмуть сильні вітри, які переносять залізні пари з гарячої денної на більш холодну нічну сторону – на ній температура падає приблизно до 1500 градусів за Цельсієм.
Але WASP-76b є особливою не лише незвичайною різницею між денною та нічною температурами. Нове дослідження показує, що вдень і вночі на цій планеті абсолютно різна хімія. За допомогою нового приймача ESPRESSO на телескопі ESO VLT в чилійській високогірній пустелі Атакама астрономи вперше зареєстрували на надгарячому газовому гіганті хімічні зміни: сильні лінії залізних парів на термінаторі – кордоні, який розділяє денний і нічний боки планети. “На наш подив, однак, ми не бачимо залізних парів в «ранковій» зоні планети”, – говорить Еренрайх. Причина цього, на його думку, в тому, що “на нічній стороні дивовижної екзопланети йдуть залізні дощі.”
“Спостереження показують, що велика кількість залізної пари в атмосфері WASP-76b є саме на гарячій денній стороні планети”, – додає Марія Роза Сапатеро Осоріо (Maria Rosa Zapatero Osorio), астрофізик з Центру астробіології в Мадриді (Іспанія), голова групи вчених – розробників приймача ESPRESSO. “Частина заліза переноситься на нічний бік завдяки осьовому обертанню планети і атмосферним вітрам. Там залізо потрапляє в значно більш холодне середовище, конденсується і випадає а формі дощу”.
Цей результат було отримано в ході найперших наукових спостережень з приймачем ESPRESSO у вересні 2018 року, які було проведено науковим консорціумом, що побудував цей інструмент: фахівцями з Португалії, Італії, Швейцарії, Іспанії та ESO.
Спеціалізований ешелле-спектрограф для спостережень екзопланет ESPRESSO – Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations – спочатку був спроектований для пошуку землеподібних планет навколо зірок типу Сонця. Однак, виявилося, що приймач може вирішувати і інші різноманітні наглядові завдання. “Ми скоро зрозуміли, що величезна світлозбираюча потужність VLT і виняткова стабільність ESPRESSO роблять цей приймач ідеально пристосованим для вивчення атмосфер екзопланет”, – каже Педро Фігейра (Pedro Figueira), вчений, що працює в чилійському відділенні ESO та є відповідальний за експлуатацію ESPRESSO.
“Тепер ми отримали абсолютно новий метод відстеження кліматичних умов на вкрай незвичайних екзопланетах”, – робить висновок Еренрайх.
Переклад – Олекса Логойда
Джерело: https://www.eso.org/ – 11 March 2020
Рос.переклад: Space Room Космос и Астрономия