eso1729ru — Научный релиз

Титановые небеса инфернального мира

VLT впервые зарегистрировал окись титана на экзопланете

13 сентября 2017 г.

13 сентября 2017
На Очень Большом Телескопе ESO с приемником FORS2 астрономы впервые зарегистрировали окись титана в атмосфере экзопланеты: «горячего юпитера» WASP-19b. Получена уникальная информация о химическом составе, температуре, давлении и структуре атмосферы этого необычного и очень горячего мира. Результат публикуется в сегодняшнем выпуске Nature.

Группа астрономов под руководством Эльяра Седагати (Elyar Sedaghati), стипендиата ESO и недавнего выпускника Технического университета в Берлине, детально исследовала атмосферу экзопланеты WASP-19b – планеты примерно той же массы, что и Юпитер, но находящейся очень близко к своей материнской звезде. Планета совершает полный оборот по своей орбите всего за 19 часов. Оценка температуры ее атмосферы составляет около 2000 градусов Цельсия.

Когда WASP-19b оказывается между наблюдателем и диском родительской звезды, часть света звезды проходит сквозь атмосферу планеты, и это накладывает на излучение некоторый, хотя и очень слабый отпечаток, который можно выявить при регистрации этого света на Земле. С помощью приемника FORS2 на Очень Большом Телескопе астрономы провели тщательный анализ излучения и установили, что атмосфера планеты содержит небольшое количество окиси титана, воды и натрия.

Выявить присутствие этих молекул очень нелегко”, -- рассказывает Эльяр Седагати, два года работавший над этим проектом в качестве студента ESO. “Для этого не только требуются данные исключительного качества, но и весьма изощренная техника их анализа. Чтобы прийти к нашим выводам, мы использовали специальный алгоритм, включающий анализ многих миллионов спектров в широком диапазоне параметров химического состава, температур и свойств среды”.

Окись титана редко наблюдается в земных условиях. Известно, что она существует в атмосферах холодных звезд. В атмосферах горячих планет, таких, как WASP-19b, она действует как поглотитель тепла. Если таких молекул достаточно много, они препятствуют как оттоку тепла из атмосферы, так и его притоку в нее, что приводит к тепловой инверсии: температура оказывается выше в верхней атмосфере и понижается при уменьшении высоты (при нормальных условиях ситуация обратная). В атмосфере Земли похожую роль играет озон, который вызывает такую же инверсию в стратосфере.

Присутствие окиси титана в атмосфере WASP-19b может оказывать существенное влияние на распределение и циркуляцию температуры”, -- говорит астроном Райан Макдональд (Ryan MacDonald), член исследовательской группы и сотрудник Кембриджского университета в Великобритании. “То, что мы способны исследовать экзопланеты на таком уровне детализации -- замечательный и многообещающий факт”.

Астрономы наблюдали WASP-19b более года. Измеряя относительные изменения радиуса планеты на различных длинах волн, проходящих сквозь ее атмосферу, и сравнивая эти наблюдения с  моделями атмосфер, они определяли параметры атмосферы экзопланеты, например, ее химический состав.

Новая информация о присутствии окисей металлов, в частности, окиси титана, и других веществ, позволит гораздо лучше моделировать атмосферы экзопланет. В недалеком будущем, когда астрономы смогут наблюдать атмосферы планет, на которых возможна жизнь, эти усовершенствованные модели помогут интерпретировать результаты наблюдений.

Это важное открытие – результат модернизации приемника FORS2, выполненной специально под эту задачу”, -- добавляет член исследовательской группы Генри Боффин (Henri Boffin) из ESO, руководивший работой по модернизации инструмента. “Теперь FORS2 – лучший в мире инструмент для наземных исследований такого рода”.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “Detection of titanium oxide in the atmosphere of a hot Jupiter” Elyar Sedaghati и др., которая публикуется в журнале Nature.

Состав исследовательской группы: Elyar Sedaghati (ESO; Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Germany; and TU Berlin, Germany), Henri M.J. Boffin (ESO), Ryan J. MacDonald (Cambridge University, UK), Siddharth Gandhi (Cambridge University, UK), Nikku Madhusudhan (Cambridge University, UK), Neale P. Gibson (Queen’s University Belfast, UK), Mahmoudreza Oshagh (Georg-August-Universität Göttingen, Germany), Antonio Claret (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Spain) и Heike Rauer (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Germany and TU Berlin, Germany).

ESO is the foremost intergovernmental astronomy organisation in Europe and the world’s most productive ground-based astronomical observatory by far. It is supported by 16 countries: Austria, Belgium, Brazil, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Italy, the Netherlands, Poland, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom, along with the host state of Chile. ESO carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities enabling astronomers to make important scientific discoveries. ESO also plays a leading role in promoting and organising cooperation in astronomical research. ESO operates three unique world-class observing sites in Chile: La Silla, Paranal and Chajnantor. At Paranal, ESO operates the Very Large Telescope and its world-leading Very Large Telescope Interferometer as well as two survey telescopes, VISTA working in the infrared and the visible-light VLT Survey Telescope. ESO is also a major partner in two facilities on Chajnantor, APEX and ALMA, the largest astronomical project in existence. And on Cerro Armazones, close to Paranal, ESO is building the 39-metre Extremely Large Telescope, the ELT, which will become “the world’s biggest eye on the sky”.

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: 89112122130
Сотовый: 89112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

Elyar Sedaghati
ESO Fellow
Vitacura, Santiago, Chile
Телефон: +56 2 2463 6537
Email: esedagha@eso.org

Henri Boffin
ESO
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6542
Email: hboffin@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1729.

О релизе

Релиз №:eso1729ru
Название:WASP-19b
Тип:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope

Изображения

Экзопланета WASP-19b: взгляд художника
Экзопланета WASP-19b: взгляд художника
Путь света материнской звезды сквозь атмосферу WASP-19b
Путь света материнской звезды сквозь атмосферу WASP-19b
Звезда WASP-19 в созвездии Парусов
Звезда WASP-19 в созвездии Парусов

Видео

ESOcast 126 Light: Окись титана в атмосфере экзопланеты
ESOcast 126 Light: Окись титана в атмосфере экзопланеты
«Полет» с Земли к звезде WASP-19 в Парусах
«Полет» с Земли к звезде WASP-19 в Парусах
Прохождение света сквозь атмосферу WASP-19b
Прохождение света сквозь атмосферу WASP-19b

Также смотрите наши