Ученые объяснили видимое отсутствие воды на экстремально горячих планетах

Недавние наблюдения экстремально горячих планет, подобных Юпитеру, проведенные при помощи космических телескопов НАСА Hubble («Хаббл») и Spitzer («Спитцер»), вызвали у ученых ряд вопросов. Спектры этих планет указывали на то, что планеты имеют экзотический – и даже маловероятный – состав.

Проведенные ранее наблюдения показали, что в спектрах некоторых горячих юпитеров, крупных газовых планет, расположенных очень близко к родительской звезде, отсутствует сигнал, соответствующий молекулам воды, в то время как в похожих планетах, имеющих более низкую температуру, этот сигнал был неоднократно зарегистрирован. Для объяснения этого удивительного феномена предлагались разные гипотезы, включая гипотезу, согласно которой горячие юпитеры с экстремально высокими температурами атмосферы формировались с очень высокими уровнями углерода вместо кислорода. Однако это предположение не объясняло следовые количества воды, обнаруживаемой иногда на границе между дневной и ночной сторонами таких планет.

В новом исследовании группа ученых во главе с Вивьеном Парментье (Vivien Parmentier) из Университета Экс-Марсель, Франция, построив компьютерную модель физических процессов, протекающих в атмосферах горячих юпитеров с экстремально высокими температурами атмосферы, смогла объяснить видимое отсутствие сигнала воды в спектрах этих планет. Эта модель базируется в основном на наблюдениях и анализе, проведенных в трех недавних исследованиях, авторами которых являются члены команды Парментье, для трех горячих юпитеров с экстремально высокими температурами атмосферы - WASP-103b, WASP-18b и HAT-P-7b. Согласно авторам, высокие температуры дневной стороны планеты (от 2000 до 3000 градусов Цельсия) не дают атомам кислорода и водорода соединиться в молекулу, поэтому сигнал, соответствующий парам воды в атмосфере планеты, на дневной стороне отсутствует. Однако на ночной стороне планеты, где температуры подчас вдвое ниже, водород и кислород соединяются с образованием молекулы воды, которая вновь расщепляется, оказавшись на дневной стороне, поясняют исследователи.

Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Источник