В коллекции экзопланет, найденных астрономами, больше всего горячих юпитеров — крупных газовых гигантов, находящихся в непосредственной близости от своих звёзд. В течение довольно долгого времени только их и можно было обнаружить за пределами Солнечной системы. В последние годы технологии значительно улучшились, позволив устроить охоту на объекты земного типа, однако изучение горячих юпитеров продолжается — они крайне важны для понимания механизмов образования планетных систем. В начале августа в журнале «AstronomicalJournal» была опубликована статья, авторы которой сообщили, что с помощью космического телескопа «Хаббл» обнаружили планету, из атмосферы которой выбрасывается металлический газ.
Она называется WASP-121b, и об её открытии было объявлено ещё в 2016 году. Она примерно на 20% массивнее Юпитера, но почти вдвое крупнее по диаметру. Находится эта планета в 900 световых годах от Земли и вращается вокруг желто-белого карлика, который немного массивнее, горячее и ярче Солнца. WASP-121b исследовалась и раньше, но тогда учёные искали в её атмосфере воду. В этот же раз они решили посмотреть, как обстоит дело с металлами. Эта задача была выполнена с помощью изучения света звезды, прошедшего сквозь атмосферу планеты во время её транзита. Принцип исследования в данном случае прост — пробелы в долетевшем до нас излучении указывают на те химические элементы, которые есть в атмосфере планеты.
Учёным удалось обнаружить ионы магния и железа. Металлы на горячих юпитерах находили и раньше, но они обычно располагаются в нижней части атмосферы — по всей видимости, образуя облака. Однако на WASP-121b они находились далеко от планеты, на расстоянии, которое указывает на отсутствие гравитационной связи. То есть металл просто испаряется! Причина тут в том, что это очень горячее небесное тело. В верхних слоях атмосферы температура доходит до 2500 градусов по Цельсию, что в 10 раз выше, чем у любой другой известной науке экзопланеты.
Такой сильный жар объясняется мизерным по космическим меркам расстоянием до звезды — менее четырех миллионов километров. Год на WASP-121b длится всего 1.3 земных суток! Звезда, которая называется WASP-121a, излучает больше ультрафиолета, чем Солнце, что ещё больше увеличивает нагрев многострадального горячего юпитера. Магний и железо, находящиеся в атмосфере, также охлаждению не способствуют, так как известны своей склонностью поглощать ультрафиолет.
В результате атмосфера планеты раздувается от нестерпимого жара, и тот материал, который находится в верхних частях атмосферы, легко теряется. В основном, это, конечно, водород и гелий, но магнию с железом также удаётся высвобождаться из этого ада. По некоторым данным, это стандартный, самый естественный этап эволюции горячих юпитеров — они формируются на приличном расстоянии от звезды, однако затем мигрируют ближе, разогреваются и теряют часть атмосферы. И WASP-121b является превосходным доказательством этого представления о рождении и жизни газовых гигантов.
