Цивилизация
Наблюдения за планетой, вращающейся вокруг звезды HD 209458 в созвездии Пегаса, показывают, что в ее атмосфере дует ветер - массы нагретого угарного газа, CO, перемещаются с «дневной» стороны планеты на «ночную», сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию в Nature.
Звезда HD 209458 удалена от Земли примерно на 150 световых лет. Она ненамного тяжелее Солнца и относится к тому же типу звезд, желтых карликов. Ее планета, HD 209458 b, была открыта в 1999 году и прославилась как первая в истории транзитная экзопланета - планета за пределами Солнечной системы, которая, двигаясь по орбите, периодически закрывает от Земли свою звезду. Впоследствии по таким колебаниям блеска светил ученые нашли множество новых экзопланет.
Группа ученых под руководством Игнаса Снеллена из Лейденского университета в Нидерландах, наблюдая за системой HD 209458 с помощью телескопа VLT (Very Large Telescope) в Чили, сделала сразу несколько открытий: используя новый метод анализа, астрономы определили скорость движения планеты по орбите, ее массу и состав атмосферы, а также получили первые прямые свидетельства наличия ветра в ее атмосфере.
«Массы звезды и планеты составляют 0,78-1,22 солнечной и 0,55-0,73 массы Юпитера соответственно. Синее смещение сигналов монооксида углерода... предполагает наличие сильного ветра, который дует с освещенной дневной стороны планеты на неосвещенную ночную сторону», - пишут ученые в статье.
Ранее массы экзопланет ученые оценивали лишь по косвенным признакам, анализируя их относительно слабое гравитационное воздействие на звезды, вокруг которых они обращаются. Группа Снеллена применила другой метод, который ранее использовался для определения массы звезд в двойных системах, вращающихся вокруг некоторой условной точки, общего центра масс.
Если измерить доплеровское смещение небесных тел - изменение длин волн в их спектре, вызванное движением относительно Земли - и применить закон тяготения Ньютона, связывающий силу притяжения между двумя телами, расстояние между ними и их массы, то можно вычислить эти массы. В системе звезды и планеты, однако, одно из тел значительно меньше другого и гораздо менее яркое, так что оценить доплеровское смещение планеты достаточно трудно. Снеллен и его коллеги наблюдали за планетой в момент ее прохода по диску звезды. Получив данные спектроскопии высокого разрешения с VLT, они проанализировали участок спектра в 2,29-2,35 микрометра, где ожидали увидеть спектральные линии CO, водяного пара или метана в атмосфере планеты. Поскольку она движется относительно своей звезды достаточно быстро, эти линии смещаются на некоторую величину, которую астрономы и определили с помощью детального анализа наблюдений.
Таким образом выяснилось, что планета движется вокруг HD 209458 со скоростью около 140 километров в секунду, а ее масса составляет примерно 64% от массы Юпитера. Кроме того, обнаруженные учеными спектральные линии соответствовали только угарному газу: спектрометрия не зафиксировала надежных сигналов метана или водяного пара.
По смещениям спектральных линий CO группа Снеллена также установила, что на планете, которая всегда повернута к своей звезде одной и той же стороной, дует ветер, и его скорость может достигать двух километров в секунду. Массы газа перемещаются с нагретой «дневной» стороны планеты на холодную «ночную». Результаты анализа согласуются с моделями атмосферной циркуляции, ранее разработанными для подобных планет, так называемых «горячих Юпитеров».
«Измерение спектральных линий молекул в атмосфере экзопланеты и использование их для определения ее массы напрямую - выдающееся достижение. Не менее удивительно и то, что наблюдения проводились с помощью телескопов на Земле. До недавнего времени считалось, что такие сложные и точные измерения возможны только с космических аппаратов», - отмечает Мерседес Лопес-Моралес из Института Карнеги в Вашингтоне в своем комментарии к статье.
