eso2005ru — Научный релиз

Планета железных дождей

11 марта 2020 г.

На Очень Большом Телескопе ESO (VLT) наблюдалась планета, где, как предполагают исследователи, идут дожди из железа. На дневной стороне этой сверхгорячей гигантской экзопланеты температура превышает 2400 градусов. Этого достаточно для испарения металлов. Сильный ветер переносит пары железа на более холодную ночную сторону, где они конденсируются в железные капли.

Можно сказать, что на этой планете дождливые вечера, вот только дождик там железный”, -- говорит Давид Эренрайх (David Ehrenreich), профессор Женевского университета в Швейцарии, руководитель исследования необычной экзопланеты WASP-76b, результаты которого публикуются сегодня в журнале Nature. Планета находится на расстоянии около 640 световых лет от нас в созвездии Рыб.

Столь странное явление происходит потому, что «планета железных дождей» постоянно обращена к своей материнской звезде одной «дневной» стороной, а другая, «ночная» ее сторона погружена в вечный мрак. Подобно Луне, которая таким же образом связана с Землей, планета WASP-76b находится в состоянии ‘приливного захвата’ своей звездой: она совершает оборот вокруг своей оси ровно за столько же времени, за сколько обращается вокруг звезды.

На дневную сторону планеты обрушивается в тысячи раз больше излучения от ее материнской звезды, чем Земля получает от Солнца. Там так жарко, что молекулы распадаются на атомы и металлы вроде железа испаряются. Экстремальная разница температур между дневной и ночной сторонами планеты приводит к тому, что в металлической атмосфере дуют сильнейшие ветры, которые переносят железные пары с горячей дневной на более холодную ночную сторону – на ней температура падает примерно до 1500 градусов.

Но WASP-76b отличается не только необычной разницей между дневной и ночной температурой. Новое исследование показывает, что у дня и ночи на этой планете еще и совершенно разная химия. При помощи нового приемника ESPRESSO на телескопе ESO VLT в чилийской высокогорной пустыне Атакама астрономы впервые зарегистрировали на сверхгорячем газовом гиганте химические изменения: сильные линии железных паров на терминаторе, границе, которая разделяет дневную и ночную стороны планеты. “К нашему удивлению, однако, мы не видим железных паров в «утренней» зоне планеты”, -- говорит Эренрайх. Причина этого, по его мнению, в том, что “на ночной стороне удивительной экзопланеты идут железные дожди.

Наблюдения показывают, что обилие железного пара в атмосфере WASP-76b велико на горячей дневной стороне планеты", -- добавляет Мария Роза Запатеро Осорио (María Rosa Zapatero Osorio), астрофизик из Центра астробиологии в Мадриде (Испания), глава группы ученых -- разработчиков приемника ESPRESSO. "Часть железа переносится на ночную сторону благодаря осевому вращению планеты и атмосферным ветрам. Там железо попадает в значительно более холодную среду, конденсируется и выпадает а форме дождя".

Этот результат был получен в ходе самых первых научных наблюдений с приемником ESPRESSO в сентябре 2018 г., выполненных научным консорциумом, которым был построен этот инструмент: специалистами из Португалии, Италии, Швейцарии, Испании и ESO.

Специализированный эшелле-спектрограф для наблюдений экзопланет ESPRESSOEchelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations — первоначально был спроектирован для поиска землеподобных планет вокруг звезд типа Солнца. Однако, оказалось, что приемник может решать и другие разнообразные наблюдательные задачи. “Мы скоро поняли, что огромная светособирающая мощь VLT и исключительная стабильность ESPRESSO делают этот приемник идеально приспособленным для изучения атмосфер экзопланет”, -- говорит Педро Фигейра (Pedro Figueira), ученый, работающий в чилийском отделении ESO и ответственный за эксплуатацию ESPRESSO.

Теперь мы получили совершенно новый метод отслеживания климатических условий на крайне необычных экзопланетах”, -- заключает Эренрайх.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье, публикуемой в Nature.

Состав исследовательской группы: David Ehrenreich (Observatoire astronomique de l’Université de Genève, Geneva, Switzerland [UNIGE]), Christophe Lovis (UNIGE), Romain Allart (UNIGE), María Rosa Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Spain [CSIC-INTA]), Francesco Pepe (UNIGE), Stefano Cristiani (INAF Osservatorio Astronomico di Trieste, Italy [INAF Trieste]), Rafael Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Spain [IAC]), Nuno C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto] & Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), Francesco Borsa (INAF Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Italy [INAF Brera]), Olivier Demangeon (IA/UPorto), Xavier Dumusque (UNIGE), Jonay I. González Hernández (IAC), Núria Casasayas-Barris (IAC), Damien Ségransan (UNIGE), Sérgio Sousa (IA/UPorto), Manuel Abreu (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade de Lisboa, Portugal [IA/FCUL] & Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [FCUL], Vardan Adibekyan [IA/UPorto], Michael Affolter (Physikalisches Institut & Center for Space and Habitability, Universität Bern, Switzerland [Bern]), Carlos Allende Prieto (IAC), Yann Alibert (Bern), Matteo Aliverti (INAF Brera), David Alves (IA/FCUL & FCUL), Manuel Amate (IA/UPorto), Gerardo Avila (European Southern Observatory, Garching bei München, Germany [ESO]), Veronica Baldini (INAF Trieste), Timothy Bandy (Bern), Willy Benz (Bern), Andrea Bianco (INAF Brera), Émeline Bolmont (UNIGE), François Bouchy (UNIGE), Vincent Bourrier (UNIGE), Christopher Broeg (Bern), Alexandre Cabral (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Calderone (INAF Trieste), Enric Pallé (IAC), H. M. Cegla (UNIGE), Roberto Cirami (INAF Trieste), João M. P. Coelho (IA/FCUL & FCUL), Paolo Conconi (INAF Brera), Igor Coretti (INAF Trieste), Claudio Cumani (ESO), Guido Cupani (INAF Trieste), Hans Dekker (ESO), Bernard Delabre (ESO), Sebastian Deiries (ESO), Valentina D’Odorico (INAF Trieste & Scuola Normale Superiore, Pisa, Italy), Paolo Di Marcantonio (INAF Trieste), Pedro Figueira (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile [ESO Chile] & IA/UPorto), Ana Fragoso (IAC), Ludovic Genolet (UNIGE), Matteo Genoni (INAF Brera), Ricardo Génova Santos (IAC), Nathan Hara (UNIGE), Ian Hughes (UNIGE), Olaf Iwert (ESO), Florian Kerber (ESO), Jens Knudstrup (ESO), Marco Landoni (INAF Brera), Baptiste Lavie (UNIGE), Jean-Louis Lizon (ESO), Monika Lendl (UNIGE & Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Graz, Austria), Gaspare Lo Curto (ESO Chile), Charles Maire (UNIGE), Antonio Manescau (ESO), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto & Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), Denis Mégevand (UNIGE), Andrea Mehner (ESO Chile), Giusi Micela (INAF Osservatorio Astronomico di Palermo, Italy), Andrea Modigliani (ESO), Paolo Molaro (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italy), Manuel Monteiro (IA/UPorto), Mario Monteiro (IA/UPorto & FCUP), Manuele Moschetti (INAF Brera), Eric Müller (ESO), Nelson Nunes (IA), Luca Oggioni (INAF Brera), António Oliveira (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Pariani (INAF Brera), Luca Pasquini (ESO), Ennio Poretti (INAF Brera & Fundación Galileo Galilei, INAF, Breña Baja, Spain), José Luis Rasilla (IAC), Edoardo Redaelli (INAF Brera), Marco Riva (INAF Brera), Samuel Santana Tschudi (ESO Chile), Paolo Santin (INAF Trieste), Pedro Santos (IA/FCUL & FCUL), Alex SegovIA/FCULMilla (UNIGE), JulIA/FCULV. Seidel (UNIGE), Danuta Sosnowska (UNIGE), Alessandro Sozzetti (INAF Osservatorio Astrofisico di Torino, Pino Torinese, Italy), Paolo Spanò (INAF Brera), Alejandro Suárez Mascareño (IAC), Hugo Tabernero (CSIC-INTA & IA/UPorto), Fabio Tenegi (IAC), Stéphane Udry (UNIGE), Alessio Zanutta (INAF Brera), Filippo Zerbi (INAF Brera).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

 

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +79112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

David Ehrenreich
Associate Professor at the University of Geneva
Geneva, Switzerland
Телефон: +41 22 379 23 90
Email: david.ehrenreich@unige.ch

Francesco Pepe
Professor at the University of Geneva and Principal Investigator of the ESPRESSO consortium
Geneva, Switzerland
Телефон: +41 22 379 23 96
Email: francesco.pepe@unige.ch

María Rosa Zapatero Osorio
Chair of the ESPRESSO science team at Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Телефон: +34 9 15 20 64 27
Email: mosorio@cab.inta-csic.es

Pedro Figueira
Astronomer at ESO and Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, instrument scientist of ESPRESSO
Santiago, Chile
Телефон: +56 2 2463 3074
Email: pedro.figueira@eso.org

Nuno C. Santos
Co-principal investigator of the ESPRESSO consortium at Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto and Departamento de Física e Astronomia Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Телефон: +351 226 089 893
Email: nuno.santos@astro.up.pt

Stefano Cristiani
Co-principal investigator of the ESPRESSO consortium at INAF Astronomical Observatory of Trieste
Trieste, Italy
Телефон: +39 040 3199220
Email: stefano.cristiani@inaf.it

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6670
Сотовый: +49 151 241 664 00
Email: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2005.

О релизе

Релиз №:eso2005ru
Название:WASP-76b
Тип:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:ESPRESSO
Science data:2020Natur.580..597E

Изображения

Ночная сторона WASP-76b: взгляд художника
Ночная сторона WASP-76b: взгляд художника
Еще один взгляд художника на WASP-76b
Еще один взгляд художника на WASP-76b

Видео

ESOcast 218: Странная экзопланета
ESOcast 218: Странная экзопланета
‘Полет’ к звезде WASP-76, вокруг которой обращается планета WASP-76b
‘Полет’ к звезде WASP-76, вокруг которой обращается планета WASP-76b
Вращение планеты WASP-76b вокруг ее материнской звезды WASP-76
Вращение планеты WASP-76b вокруг ее материнской звезды WASP-76

Также смотрите наши