Міжнародна група астрономів за допомогою Великого Канарського телескопа вперше виявила оксид алюмінію в атмосфері екзопланети.

Міжнародна група астрономів за допомогою Великого Канарського телескопа вперше виявила оксид алюмінію в атмосфері екзопланети WASP-33b типу ультрагарячий юпітер. Результати спостережень дозволять точніше моделювати атмосфери екзопланет і більше дізнатися про їх походження та еволюції. Стаття опублікована в журналі Astronomy & Astrophysics, інформує UkrMedia.

Гарячі юпітери - газові екзопланети з розмірами, подібними Юпітеру, але з більш короткими орбітальними періодами, ніж у нього. Через близькість до зірки їх зручно реєструвати методом радіальних швидкостей або транзитним методом. Такі екзопланети мають атмосфемри з незвичайним складом та складною динамікою атмосферних процесів, викликаних приливним захопленням і потужними потоками випромінювання від зірки. Вважається, що деякі з цих об'єктів, що мають рівноважні температури понад 2500 Кельвінів (ультрагорячі юпітери), схожі на червоні карлики М-типу, в атмосфері яких присутні молекули оксидів металів, у тому числі і тугоплавких, таких як оксиди титану або ванадію. Наявність подібних сполук може призвести до температурної інверсії в атмосфері екзопланети, яка буде вільна від хмар. Раніше астрономи вже змогли підтвердити існування оксиду титану в атмосфері гарячих юпітерів WASP-19b і WASP-121b, проте необхідні нові дані для більш детальної перевірки поточних моделей атмосфер подібних об'єктів.

Ультрагарячий юпітер WASP-33b знаходиться в системі змінної зірки типу Дельти Щита, яка розташована на відстані 378 світлових років від Землі в сузір'ї Андромеди. Вона робить повний оборот навколо своєї зірки всього за 29 годин. Яскравості температура зовнішніх шарів планети на її денній стороні оцінюється в 3398 градусів Кельвіна, її маса дорівнює 2,1 мас Юпітера, а радіус - 1,6 радіуса Юпітера. Орбіта планети майже перпендикулярна екваторіальній площині зірки. У 2015 році спостереження космічного телескопа «Хаббл» виявили у цій екзопланети наявність стратосфери.

Астрономи за допомогою спектрографа OSIRIS, встановленому на Великому Канарському телескопі, поспостерігали дві події транзиту планети по диску зірки і отримали широкосмугові спектри пропускання. Коли планета виявляється між земним спостерігачем і диском зірки, частина світла зірки проходить крізь атмосферу і поглинається різними хімічними елементами, що відображається у спектрах і дозволяє зрозуміти хімічний склад атмосфери. Потім спектри порівнювалися з результатами моделювання, яке враховувало пульсації зірки, наявність різноманітних хімічних елементів та сполук і вплив земної атмосфери.

У результаті дослідники прийшли до висновку, що найкраще отримані дані пояснюються наявністю оксиду алюмінію в атмосфері екзопланети, причому у атмосфері WASP-33b його міститься значно більше, ніж передбачали моделі. При цьому не було знайдено істотних доказів наявності інших хімічних сполук, однак були отримані оцінки верхніх меж вмісту оксидів титану і ванадію. Астрономи планують продовжити спостереження як за допомогою наземних телескопів, так і за допомогою космічного телескопа «Хаббл», щоб більш повно охарактеризувати склад і структуру цієї атмосфери екзопланети, що, в свою чергу, дозволить перевірити теоретичні моделі будови атмосфер гарячих юпітерів.