Ультрагорячий WASP-121 b показал два вытянутых гелиевых хвоста

Ультрагорячий юпитер WASP-121 b, расположенный примерно в 850 световых годах от Земли, снова удивил астрономов: его атмосфера теряет гелий настолько интенсивно, что вокруг планеты сформировались два огромных шлейфа. Впервые проследить непрерывный поток удалось благодаря наблюдениям космической обсерватории «Джеймс Уэбб».

Эта экзопланета делает оборот вокруг своей звезды всего за 30,5 часа и всегда повернута к светилу одной стороной. Температуры на её дневной стороне достигают примерно трёх тысяч градусов, из-за чего испаряются даже тугоплавкие металлы. Поскольку WASP-121 b находится почти на границе полости Роша, притяжение звезды настолько сильно, что планета может в будущем разрушиться под действием приливных сил.

С 26 по 28 октября 2023 года международная команда исследователей наблюдала планету с помощью спектрографа NIRISS на борту «Уэбба». За 36,9 часа они собрали данные более чем по 3,4 тысячи измерений, включая два вторичных затмения и один транзит. Это позволило впервые получить «фазовую кривую» утечки гелия вдоль почти всей орбиты.

Результаты исследования, опубликованные в Nature Communications, показали, что гелий не просто уходит из атмосферы, а формирует два масштабных потока — основной и хвостовой. Основной направлен к звезде и распространяется со скоростью около 90 км/с. Второй вытягивается за планетой под давлением излучения на расстояние более 0,1 астрономической единицы.

Учёные выделили три фазы утечки:
• ведущую, начинающуюся примерно за шесть часов до транзита,
• транзитную, когда наблюдалось максимальное поглощение света,
• хвостовую, продолжающуюся после выхода планеты из тени.

Астрономам удалось подтвердить, что WASP-121 b теряет атмосферу не по частицам, а из-за мощных потоков газа, движущихся под воздействием излучения и приливных сил. Такой процесс может уносить не только гелий, но и более тяжёлые элементы — железо, натрий и металлические ионы. Постепенно это меняет состав атмосферы и может повлиять на развитие подобных миров.

WASP-121 b стала первой экзопланетой, у которой удалось зафиксировать столь протяжённый гелиевый поток — примерно 54% орбиты. Для других известных объектов, таких как HAT-P-32 b, GJ 3470 b и GJ 436 b, подобные хвосты занимают заметно меньшую часть пути.

Исследователи подчёркивают, что существующие модели пока не объясняют всю сложность наблюдаемой структуры, поэтому дальнейшие наблюдения помогут уточнить физические процессы, происходящие в атмосфере ультрагорячих юпитеров.

Источник: Naked Science

Рекомендуем также:

1. Обнародованы тревожные данные о выплатах: кто может не получить индексацию в начале 2026 года