Экзопланета
Исследователями из НАСА при использовании космического телескопа Хаббла доказано существование стратосферы на экзопланете WASP-33b, относящейся к классу горячих Юпитеров. Стратосфера является одним из главных слоев земной атмосферы, на огромной и горячей экзопланете, стратосфера была идентифицирована путем измерения падения излучения в момент, когда планета находилась за своей звездой.
Наличие стратосферы может помочь исследователям в изучении состава атмосферы и того как она сформировалась. Этот атмосферный регион состоит из молекул, которые впитывают значительную часть ультрафиолета и видимого света, тем самым являясь чем-то похожим на “солнцезащитный крем для планеты”. До сегодняшнего дня исследователи не были стопроцентно уверены в том, что стратосферу удастся обнаружить в атмосферах больших и очень горячих экзопланет в далеких звездных системах.
“Часть из этих планет настолько горячи, что их атмосферы в прямом смысле кипят”, сказал соавтор исследования Ави Манделл, планетолог НАСА из Гринбелта, штат Мэриленд. “Учитывая такие высокие температуры мы сильно удивились обнаружив многослойную атмосферу на WASP -33b”.
В земной атмосфере, стратосфера находится над тропосферой – довольно турбулентном регионе, в котором практически полностью отсутствуют облака. В нижней части тропосферы температура выше чем в ее верхних слоях. В стратосфере же наоборот, тут температура возрастает с высотой. Это происходит в результате явления известного как инверсия температуры. На нашей планете, температурная инверсия объясняется тем, что озон присутствующий в стратосфере впитывает значительную часть солнечного ультрафиолетового излучения, предотвращая перегрев планеты и защищая биосферу, но тем самым нагревает стратосферу.
Аналогичные температурные инверсии можно наблюдать и в стратосферах других планет нашей системы, например, на Юпитере и Сатурне. Однако на этих планетах “виновником” выступает не озон, а группа молекул, которая называется углеводороды. Не смотря на это ни углеводороды, ни озон, не могут существовать при высоких температурах которые господствуют на известных экзопланетах. Это и вызывало споры относительно того, может ли существовать на них стратосфера.
Используя телескоп Хаббла, исследователи смогли остановить эти споры путем обнаружения температурной инверсии в атмосфере WASP-33b, масса которой более чем в четыре раза больше, чем масса Юпитера. Члены команды также думают, что они знают, какая именно молекула в атмосфере WASP-33b ответственна за это явление, вероятнее всего это – оксид титана.
“Используя наши исследования было совершенно точно доказано существование стратосферы на экзопланете WASP-33b”, сказал Кори Хайнс, главный автор исследования из университета Джорджа Мейсона в Фаирфоксе. Хейнс и его коллеги использовали телескоп Хаббла и результаты полученные в предыдущих исследованиях, для того чтобы измерить выбросы молекул водорода, а затем сравнивали эти показатели на разных высотах атмосферы.
“Попытки объяснить связи наблюдаемые между стратосферой и химическим составом атмосферы имеет важное значение в понимании атмосферных процессов на далеких экзопланетах”, сказал соавтор исследования Никку Мадусудан. “Наше исследование знаменует собой огромный прорыв в изучении этих процессов”.