«Результат очень впечатляющий», — сказал Дэниел Апай из Университета Аризоны в Тусоне, руководитель исследования Хаббла. «Это дает нам уникальную технику исследования атмосфер экзопланет и измерения скорости их вращения».Планета, получившая название 2M1207b, примерно в четыре раза массивнее Юпитера и получила название «супер-Юпитер».
Это спутник неудачной звезды, известной как коричневый карлик, которая вращается вокруг объекта на расстоянии 5 миллиардов миль. Напротив, Юпитер находится примерно в 500 миллионах миль от Солнца. Коричневый карлик известен как 2M1207.
Система находится на расстоянии 170 световых лет от Земли.Стабильность изображения Хаббла, высокое разрешение и возможности получения высококонтрастных изображений позволили астрономам точно измерить изменения яркости планеты во время ее вращения. Исследователи связывают изменение яркости со сложным узором облаков в атмосфере планеты.
Новые измерения Хаббла не только подтверждают наличие этих облаков, но также показывают, что слои облаков неоднородны и бесцветны.Астрономы впервые наблюдали массивную экзопланету 10 лет назад с телескопом Хаббл.
Наблюдения показали, что атмосфера экзопланеты достаточно горячая, чтобы образовались «дождевые» облака из силикатов: испаренная порода, которая остывает, образуя крошечные частицы, размеры которых аналогичны размерам сигаретного дыма. Глубже в атмосферу образуются капли железа, которые падают, как дождь, в конечном итоге испаряясь, когда попадают в нижние уровни атмосферы.
«Таким образом, на больших высотах идет стеклянный дождь, а на более низких — железный», — сказал Ифань Чжоу из Университета Аризоны, ведущий автор исследования. «Атмосферные температуры составляют от 2200 до 2600 градусов по Фаренгейту».Суперюпитер настолько горячий, что кажется самым ярким в инфракрасном свете. Астрономы использовали широкоугольную камеру 3 Хаббла для анализа экзопланеты в инфракрасном свете, чтобы исследовать облачный покров объекта и измерить скорость его вращения.
Планета горячая, потому что ей всего около 10 миллионов лет, а она все еще сжимается и остывает. Для сравнения, возраст Юпитера в нашей Солнечной системе около 4,5 миллиардов лет.
Однако планета не выдержит таких высоких температур. В течение следующих нескольких миллиардов лет объект резко остынет и исчезнет. При понижении температуры железные и силикатные облака также будут формироваться все ниже и ниже в атмосфере и в конечном итоге исчезнут из поля зрения.
Чжоу и его команда также определили, что супер-Юпитер совершает один оборот примерно каждые 10 часов, вращаясь примерно с той же скоростью, что и Юпитер.Этот супер-Юпитер всего в пять-семь раз менее массивен, чем его хозяин — коричневый карлик. Напротив, наше Солнце примерно в 1000 раз массивнее Юпитера. «Так что это очень хороший ключ к разгадке того, что система 2M1207, которую мы изучали, сформировалась иначе, чем наша собственная солнечная система», — объяснил Чжоу.
Планеты, вращающиеся вокруг нашего Солнца, образовались внутри околозвездного диска в результате аккреции. Но супер-Юпитер и его спутник могли образоваться в результате гравитационного коллапса пары отдельных дисков.«Наше исследование показывает, что Хаббл и его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА, смогут составить облачные карты экзопланет на основе получаемого от них света», — сказал Апай. Действительно, этот супер-Юпитер — идеальная цель для телескопа Уэбба, инфракрасной космической обсерватории, запуск которой запланирован на 2018 год.
Уэбб поможет астрономам лучше определить состав атмосферы экзопланеты и составить подробные карты по изменениям яркости с помощью нового метода, продемонстрированного с помощью телескопа Хаббл. наблюдения.Результаты этого исследования будут опубликованы в журнале Astrophysical Journal от 18 февраля 2016 года.