Используя чувствительные наблюдения космического телескопа Кеплер, исследователи обнаружили свидетельства ежедневных погодных циклов на шести внесолнечных планетах, которые, как видно, демонстрируют разные фазы. Такие фазовые изменения происходят, когда разные части этих планет отражают свет своих звезд, подобно тому, как наша луна проходит через разные фазы.
Среди находок — указание на пасмурное утро у четырех из них и жаркое ясное утро у двух других.«Мы определили погоду в этих инопланетных мирах, измеряя изменения, когда планеты вращаются вокруг своих звезд-хозяев, и определяя цикл день-ночь», — сказала Лиза Эстевес, кандидат наук из отдела астрономии.
Астрофизика из Университета Торонто и ведущий автор исследования, опубликованного сегодня в The Astrophysical Journal.«Мы проследили, чтобы каждый из них проходил цикл фаз, в которых различные части планеты освещаются его звездой, от полностью освещенной до полностью темной», — сказал Эстевес.
Поскольку планеты очень близки к своим звездам, ожидается, что они будут вращаться против часовой стрелки — как и большинство объектов в нашей солнечной системе — с правой стороной, движущейся в направлении орбиты каждой планеты. Это вызывает движение поверхности планеты на восток и, следовательно, циркуляцию атмосферных ветров на восток.
В результате облака, которые образуются на ночной стороне планеты, где температура ниже, когда она обращена от своей звезды-хозяина, будут перенесены на утреннюю сторону планеты.«Поскольку ветры продолжают переносить облака на дневную сторону, они нагреваются и рассеиваются, оставляя послеобеденное небо безоблачным», — сказал Эстевес. «Эти ветры также выталкивают горячий воздух на восток от меридиана, где сейчас середина дня, что приводит к повышению температуры во второй половине дня».Для четырех планет исследователи обнаружили избыточную яркость в данных Кеплера, которая соответствует тому, когда видна утренняя сторона.
У двух других они увидели избыток, когда видна вечерняя сторона.«Сравнивая ранее определенные температуры планет с измерениями фазового цикла, предоставленными Кеплером, мы обнаружили, что избыточная яркость на утренней стороне, скорее всего, вызвана отраженным звездным светом», — сказал Эстевес. "Эти четыре планеты недостаточно горячие, чтобы генерировать этот избыток света за счет теплового излучения.
«Избыточный свет, наблюдаемый на двух очень горячих планетах, можно объяснить тепловым излучением», — сказал Эстевес. «Вероятное объяснение состоит в том, что на этих двух планетах ветры переносят тепло в сторону вечерней стороны, что приводит к чрезмерной яркости».Телескоп Кеплера был идеальным инструментом для изучения фазовых изменений экзопланет. Его очень точные измерения и огромное количество собранных данных позволили астрономам измерить крошечные сигналы от этих далеких миров. Большинство планет, исследованных в этом исследовании, очень горячие и большие, с температурами выше 1600 градусов по Цельсию и размерами, сопоставимыми с Юпитером — условия далеки от благоприятных для жизни, но отлично подходят для фазовых измерений.
В прошлом данные Кеплера использовались для измерения температуры этих планет, но это первый случай, когда изменения фазы использовались для измерения удельной яркости на утренней и вечерней сторонах множества планет.«Обнаружение света от этих планет на расстоянии от сотен до тысяч световых лет само по себе примечательно», — сказал соавтор исследования доктор Эрнст де Моой, научный сотрудник Центра астрофизических исследований из Школы математики и физики в Университете Майкла Уэста.
Королевский университет Белфаста. «Но если учесть, что вариации фазового цикла могут быть до 100 000 раз слабее, чем у звезды-хозяина, эти обнаружения становятся поистине удивительными».«Предстоящие космические миссии должны выявить еще много маленьких планет вокруг ярких звезд, которые станут отличными целями для подробных исследований», — сказал соавтор Рэй Джаявардхана из Йоркского университета. «Когда-нибудь скоро мы надеемся поговорить о погодных сводках для инопланетных миров, не намного больших, чем Земля, и будем проводить сравнения с нашей родной планетой».