Рубиновые дожди и сапфировые вихри: составлен первый прогноз погоды для экзопланеты

В атмосфере экзопланеты HAT-P-7 b присутствуют облака из корунда ≈ минерала, разновидностями которого являются рубин и сапфир.

В атмосфере экзопланеты HAT-P-7 b присутствуют облака из корунда ≈ минерала, разновидностями которого являются рубин и сапфир.
Иллюстрация University of Warwick/Mark Garlick.

Типичный прогноз погоды для гигантской экзопланеты: ожидаются дожди из рубинов, местами возможны сапфировые вихри. Астрономы впервые зафиксировали погодные изменения на планете вне Солнечной системы. Какие ещё сюрпризы преподнесли наблюдения?

"Ожидаются дожди из рубинов, местами возможны сапфировые вихри" — если бы в космосе были метеоцентры, составляющие прогнозы погоды для экзопланет, один из них звучал бы именно так.

Речь идёт об экзопланете HAT-P-7b, открытой в 2008 году и удалённой от Земли на тысячу световых лет. Эта планета относится к классу короткопериодических горячих юпитеров, то есть планет с массой порядка массы Юпитера. Масса HAT-P-7b составляет 1,776 масс газового гиганта. Её дневная температура достигает 2500 градусов Цельсия (это 45% от температуры поверхности Солнца), а на "ночной" стороне – 1300 градусов Цельсия, в связи с чем экзопланету можно считать одной из самых горячих из всех известных сегодня.

Однако особенной HAT-P-7b делает даже не размер и температурный режим, а то, что это первая планета вне Солнечной системы, где были замечены изменения погоды.

Команда астрофизиков из Уорикского университета (Великобритания) во главе с Дэвидом Армстронгом (David Armstrong) проанализировала данные, полученные с телескопа Кеплер (который, кстати, открыл не так давно целую "сокровищницу" экзопланет) за четыре года. Оказалось, что по ночам в атмосфере экзопланеты идут дожди, "капли" которых представляют собой кристаллы корунда (это минерал, разновидностями которого, в том числе, являются сапфиры и рубины).

Поясним, что HAT-P-7b представляет собой планету, находящуюся в приливном захвате, то есть она всегда повёрнута к своей звезде одним и тем же боком. На теневой, более прохладной стороне у неё формируются облака, а из-за перепада температур между двумя полушариями возникают сильные ветры. Они гонят облака на солнечную сторону, где те полностью испаряются.

"Нам удалось проследить за тем, как свет отражается от атмосферы HAT-P-7b, и понять, что она постоянно меняется. На её ночной стороне формируются облака, которые транспортируются сильными ветрами в сторону дневной стороны, где они испаряются. Скорость ветра часто резко меняется, поэтому многие облака формируются и потом исчезают", — рассказывает Армстронг.

Если же "драгоценные" облака задерживаются на ночной стороне, они насыщают нижние слои атмосферы HAT-P-7b "рубиновыми" и "сапфировыми" каплями, а порой сильные ветры создают целых вихри и шторма.

Как отмечает Армстронг, это первое обнаружение перемен погоды на газовом гиганте вне Солнечной системы. Открытие подобных облаков в атмосфере экзопланеты, а также их взаимосвязь с ветрами гиганта говорят о том, что сложные погодные системы могут существовать даже в самых экстремальных условиях.

Подробности исследования британских астрономов отражены в научной статье, вышедшей в издании Nature Astronomy.

Добавим, что ранее астрономы обнаружили ещё одну необычную экзопланету, названную "мечтой романтиков": каждый день на ней можно наблюдать по три восхода и три заката.