От далечна планета изтичат гигантски опашки от хелий
Ако една планета има атмосфера, тя евентуално изтича, като при някои това става по-бързо, в сравнение с при други. Астрономите преди малко откриха една от тях: атмосфера, която е толкоз пропусклива, че се разпръсква на великански струи.
Екзопланетата с тази интензивност, е HAT-P-32b, газов колос с радиус към 1,8 пъти по-голям от този на Юпитер, намиращ се на към 923 светлинни години от нас. Тя изхвърля задоволително газ, с цел да образува две опашки, които дружно се простират на разстояние, надвишаващо 53 пъти радиуса на екзопланетата.
Според екипа, управителен от астрофизика Чжоуцзян Джан от Калифорнийския университет в Санта Круз, тези опашки са измежду най-големите структури, които в миналото сме откривали, свързани с екзопланета.
„ Вълнуващо е да се види какъв брой великански са удължените опашки спрямо размера на планетата и нейната звезда хазаин “, споделя Джан, който е началник на проучването, до момента в който преподава в Тексаския университет в Остин. „ Възможно е и други планети да имат удължени бягащи атмосфери, които чакат да бъдат открити посредством сходен мониторинг.
Фактът, че HAT-P-32b губи атмосферата си, не е непредвиден. Това е бухнал свят с ниска компактност, единствено 10 % от тази на Юпитер, който обикаля към звездата си по доста близка орбита от единствено 2,15 дни. При тази непосредственост до звездата си – която е малко по-голяма и по-гореща от Слънцето – екзопланетата е нагрята до температура от към 1836 Келвина (2845 по Фаренхайт, 1562 по Целзий).
Именно горещината прави HAT-P-32b толкоз бухнал, само че тя също по този начин унищожава нейната атмосфера. Предишни наблюдения означиха този резултат в деяние, само че не уловиха същинската степен на съсипия на атмосферата, породена от звездата.
Това е по този начин, тъй като учим HAT-P-32b благодарение на преноси, т.е. когато екзопланетата обикаля сред нас и своята звезда. Това кара светлината на звездата леко, само че постоянно да се колебае и да понижава, когато екзопланетата блокира част от нейната светлина.
Да напомним, че през 2018 година учените показаха идея за интерферометричен телескоп за наблюдаване на орбитите на астрономическите съседи (TOLIMAN, по името на античното арабско име на звезда), който би трябвало да помогне за тези наблюдения. Вместо да концентрира светлината във фокусиран лъч, както е при стандартните телескопи, TOLIMAN разчита на дифракционната картина на огледалото на зрителната тръба, което разпределя светлината на звездата в комплицирана флорална картина, позволяваща извънредно прецизни измервания на придвижването на звездата. По този метод признаците за съществуването на екзопланети ще могат да бъдат взаимно следени и от други по-мощни принадлежности
Но нещо забавно се случва, когато тази екзопланета с атмосфера премине пред своята звезда-приемник. Част от светлината на звездата минава през атмосферата, което води до промени в спектъра, защото някои дължини на вълните се гълтам и излъчват още веднъж от детайлите и съединенията в газа. Те могат да бъдат разпознати и проследени до веществата, които ги провокират, сходно на химически пръстов отпечатък.
Непропускливата атмосфера на HAT-P-32b става явна от наблюденията на тези преноси, откакто учените виждат остатък от алфа водород и хелий. Тъй като те са разглеждали единствено данните от транзитите, те не са знаели цялостната големина на теча.
Джан и сътрудниците му са употребявали телескопа „ Хоби-Еберли “ (Hobby-Eberly Telescope) в обсерваторията „ Макдоналд “ (McDonald Observatory) в Тексас, с цел да следят екзопланетата в продължение на няколко нощи и да съберат данни, обхващащи цялата ѝ орбита, а освен 3-те часа, през които тя минава. След това те деликатно проучиха спектрите, търсейки вариации в газовете, за които се знае, че изтичат от атмосферата на HAT-P-32b.
Те откриват, че опашките са извънредно солидни. Екзопланетата се издува дотам, че надвишава точката, в която газът може да остане гравитационно обвързван с планетата, изхвърляйки големи количества материал в пространството към звездата – към 33,8 трилиона тона годишно, съгласно изчисленията на екипа.
При това движение цялостното изгубване на цялата атмосфера на този далечен свят ще отнеме към 40 милиарда години. Това е дълъг интервал от време – съвсем три пъти по-дълъг от настоящия живот на Вселената – 13,8 милиарда години – и може да помогне на астрономите да разпознават и други екзопланети с изтичащ газ, намиращи се в близки орбити до своите звезди.
„ Откритията ни по отношение на HAT-P-32b могат да ни оказват помощ да разберем по какъв начин взаимодействат другите планети и техните звезди “, споделя астрономът Каролин Морли от Тексаския университет в Остин. „ Ние сме в положение да създадем високоточни измервания на горещи юпитери, като този, и по-късно да използван нашите открития към по-широк кръг планети. “
И преди сме откривали изпускащи атмоисферите си екзопланети, а някои от тях даже имат някои сходства с транзитите на HAT-P-32b. Откритието подсказва, че може би има още доста такива великански газови опашки, които единствено чакат да ги потърсим и открием.
Научната работа e оповестена в Science Advances.
