Чудовищный жар плавит пространство: за гранью дня и ночи начались необратимые процессы

Атмосфера ультрагорячего газового гиганта WASP-121 b оказалась ареной экстремальных климатических процессов, где граница между днем и ночью буквально разрывает пространство на части. Группа астрономов из Института астрономии им. Max Planck (MPIA) при помощи телескопа "Джеймс Уэбб" зафиксировала резкую разницу между "утренней" и "вечерней" сторонами планеты. Раскаленные ветры, движущиеся со скоростью в тысячи километров в час, переносят жар с дневной стороны на ночную, создавая асимметрию, которую раньше ученые могли видеть только в компьютерных моделях.

Температурный шторм: почему "вечер" горячее "утра"

Планета WASP-121 b относится к классу ультрагорячих юпитеров. Она находится в приливном захвате, а значит, всегда обращена к своей звезде одной стороной. Из-за этого на "солнечной" стороне царит вечный ад с температурой около 2500 градусов Цельсия, а на темной стороне наступает относительная прохлада — "всего" 725 градусов. Однако границы между полушариями, которые называют терминаторами, вовсе не одинаковы.

"Мы видим результат работы мощнейшего теплового двигателя. Горячие ветры дуют на восток вслед за вращением планеты. В итоге вечерняя зона, куда этот жар доходит в первую очередь, оказывается значительно горячее и плотнее утренней", — объяснил в беседе с Pravda. Ru астрофизик Алексей Руднев.

Это тепловое расширение делает вечерний терминатор более "раздутым". Когда планета проходит перед диском звезды (транзит), раздутая вечерняя сторона поглощает больше инфракрасного излучения, чем утренняя. Используя спектрограф NIRSpec, ученые смогли детально рассмотреть, как меняется химический сигнал по мере того, как экзопланета поворачивается к нам разными боками во время своего движения по орбите.

Химический распад: куда исчезает вода в атмосфере

Анализ спектров показал странную аномалию: сигнал оксида углерода (CO) на вечерней стороне увеличивается, а молекул воды (H₂O) становится значительно меньше. Исследователи пришли к выводу, что это не просто перемещение газов, а реальное разрушение вещества. Когда раскаленный газ достигает верхних слоев атмосферы на закатной стороне, чудовищная температура буквально расщепляет молекулы воды на атомы водорода и кислорода.

Характеристика Параметры WASP-121 b
Температура дня ~2500°C (2770 K)
Температура ночи ~725°C (1000 K)
Состав атмосферы Металлы (пар), CO, H2O (распадается)
Период вращения Синхронизирован с орбитой

Интересно, что современные методы позволяют "видеть" планету в динамике: за время транзита она поворачивается всего на 30 градусов, но чувствительности телескопа хватает, чтобы зафиксировать разницу в составе атмосферы на этом коротком отрезке. Это создает новые требования к архитектуре вычислительных систем, обрабатывающих такие массивы данных.

"На таких планетах законы химии работают в экстремальном режиме. Вещества, привычные нам в твердом виде, там превращаются в пар. Изучая эти процессы, мы лучше понимаем, как ведут себя газы в условиях критических температур", — отметил в беседе с Pravda. Ru учёный-физик Дмитрий Лапшин.

Загадка облаков из минералов

Несмотря на успех миссии, реальные данные оказались "ярче", чем предсказывали теоретические модели. Утренняя сторона планеты выглядела в инфракрасном диапазоне холоднее, чем должна была быть. Астрономы предположили, что там скрывается некий механизм охлаждения, который ранее не учитывался. Вероятнее всего, речь идет об экзотических облаках, состоящих не из воды, а из силикатов — по сути, мелких частиц песка и камня.

Эти минеральные облака могут эффективно экранировать тепловое излучение из глубин планеты, создавая иллюзию более низкой температуры. Подобные процессы часто наблюдаются там, где происходит резкий выброс материи или энергии. Моделирование физики конденсации таких "каменных" туманов в условиях бешеного ветра — сложнейшая задача, которая требует постоянного обновления программных алгоритмов.

"Космос вновь подбрасывает сюрпризы. Мы привыкли к облакам из капель воды, но на WASP-121 b идет дождь из раскаленных камней. Это важный шаг к пониманию того, насколько разнообразны миры в нашей Галактике", — подчеркнул в беседе с Pravda. Ru астроном Павел Громов.

Исследование WASP-121 b стало лишь началом. Ученые уже составили список других объектов для поиска "переходных зон". Это позволит выяснить, являются ли такие температурные перекосы правилом для всех ультрагорячих миров или это уникальная черта данного газового гиганта, чья эволюция пошла по особому пути.

Ответы на популярные вопросы о WASP-121 b

Почему планету называют "ультрагорячей"?

Она находится очень близко к своей звезде, из-за чего температура на поверхности превышает 2500 градусов. Этого достаточно, чтобы испарять металлы и превращать их в часть атмосферы.

Что такое "терминатор" в астрономии?

Это линия раздела между освещенной дневной стороной планеты и ее ночной частью, где происходят самые интенсивные климатические изменения.

Как телескоп "увидел" разницу, если планета слишком далеко?

Телескоп не делает прямое фото, а анализирует спектр света звезды, проходящего сквозь атмосферу планеты. Любые изменения в спектре выдают состав газов и температуру.

Может ли на этой планете существовать жизнь?

Исключено. Условия на WASP-121 b смертельны для любых известных биологических форм из-за сверхвысоких температур и радиации.

Читайте также

Экспертная проверка: астрофизик Алексей Руднев, учёный-физик Дмитрий Лапшин, астроном Павел Громов
Автор Макар Горшенин
Макар Вадимович Горшенин — студент Московского Финансово-Юридического университета, корреспондент Правды.Ру.
Последние материалы