Металл и ад: найдена планета, извергающая испарившееся железо
Астрономы обнаружили вокруг раскалённой экзопланеты WASP-121b шлейф из паров железа. Это первое небесное тело, имеющее подобное "украшение", и оно обещает астрономам открытие новых и интригующих физических явлений.
Открытие описано в научной статье, опубликованной в издании Astronomical Journal большой международной группой исследователей.
"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже писали об этом жарком мире. Напомним, что он расположен примерно в 900 световых годах от Земли и по массе превышает Юпитер.
WASP-121b находится так близко к своей звезде, что "год" на ней длится 1,3 земных суток. Столь тесная близость рождает огромную температуру поверхности: 2500 °C. В таких условиях даже железо превращается в газ.
Это ещё не рекорд, ведь учёным известны и более горячие миры, где этот металл просто распадается на атомы. Однако впервые они обнаружили мир, в котором достаточно тяжёлый металл испаряется в открытый космос.
"Планета испаряется [излучением] своей родительской звезды до такой степени, что мы видим, как атомы металла покидают верхние слои атмосферы и могут взаимодействовать с магнитным полем планеты. Это даёт возможность наблюдать и изучать очень интересные физические явления", – говорит соавтор работы Дрейк Деминг (Drake Deming) из Мэрилендского университета в США.
Открытие было сделано благодаря телескопу "Хаббл". Астрономы наблюдали два транзита планеты, то есть прохождения между родительской звездой и наблюдателем на Земле. В такие моменты лучи светила просвечивают газовую оболочку экзопланеты насквозь. Поэтому по их спектру можно судить о составе атмосферы, а также обнаружить разреженное облако вещества за её пределами, что в данном случае и было сделано. В ближнем ультрафиолетовом диапазоне учёные обнаружили линии железа и магния.
"Тяжёлые металлы и раньше наблюдались на других горячих юпитерах, но только в нижних слоях атмосферы, – объясняет первый автор статьи Дэвид Синг (David Sing) из Университета Джонса Хопкинса. – В случае WASP-121b мы видим газообразные магний и железо настолько далеко от планеты, что они не связаны с ней гравитационно".
Другими словами, испарившееся вещество уже не является частью атмосферы планеты и постепенно рассеивается в открытом космосе.
Атомы железа достаточно тяжёлые, и гравитация действует на них сильнее, чем на более лёгкие вещества. Но, как объясняют эксперты, металл покидает атмосферу не сам по себе. Его просто выносит мощным потоком утекающего водорода и гелия, двух самых лёгких во Вселенной химических веществ, которым проще всего вырваться из объятий тяготения.
"В случае WASP-121b газообразный водород и гелий практически вытекают рекой и увлекают за собой эти металлы. Это очень эффективный механизм потери массы", – рассказывает Синг.
Кстати, гравитация у WASP-121b слабовата для её массы, и в этом тоже причина её потерь. Дело в том, что планета раздулась из-за своей огромной температуры, поэтому её плотность заметно ниже обычной.
К слову, и форма у планеты нестандартная. Тяготение родительской звезды вытягивает её по одной оси, превращая шар в некое подобие продолговатой картофелины.
Напомним, что ранее "Вести.Наука" рассказывали о планете, которая испаряется рекордными темпами.