Атмосферы планет могут быть горячее их звезд

Ученые обнаружили планету, атмосферные газы которой раскалены до 26 000 кельвинов. Таким образом, она более чем вчетверо горячее нашего Солнца. При этом на ней не идет никаких термоядерных реакций, сообщает «Компьютерра–Онлайн».

Планета HD 189733b представляет собой «горячий Юпитер», вращающийся на расстоянии всего в 5 миллионах километров от своей звезды, оранжевого карлика HD 189733 в созвездии Лисички. От Земли наблюдаемый объект удален на 63 световых года.

Сначала ученые оценили температуру в 1 227 K. Однако позже исследование, проведенное Адамом Дженсеном из Уэслианского университета (США), показало, что температура наружных слоёв атмосферы планеты составляет примерно 26 000 K, что во много раз больше, чем у поверхности её звезды, нагретой менее чем до 5 000 K. К таким выводом исследователь пришел, наблюдая за спектральной линией планеты, создаваемой электронами атомов водорода при переходе из третьего на второй энергетический уровень.

Даже при нулевом альбедо только за счёт излучения своей звезды HD 189733b могла бы разогреться максимум до 1 700 К. Однако наблюдения дают на порядок с лишним более высокую температуру.

Адам Дженсен полагает, что этот феномен объясняется двумя факторами. Во-первых, газы атмосферы планеты постоянно нагревает УФ-излучение необычайно близкой звезды. Если на поверхности самого оранжевого карлика HD 189733 излучение уходит в космическое пространство, то планета HD 189733b загораживает своей поверхностью путь излучению. При этом её толстая газовая атмосфера термически изолирует внешние слои, которые разогреваются, почти не отдавая своё тепло внутрь атмосферы. По сути, верхние слои газов «выкипают», испаряясь в космическое пространство.

Логично предположить, что HD 189733b таким образом быстро испарится, но расчёты показывают, что звезда HD 189733 умрёт значительно раньше, чем сможет испарить атмосферу своей ближайшей планеты.

Вторым фактором, нагревающим атмосферу до необычных величин, называются постоянные и очень интенсивные вспышки на поверхности HD 189733. Похоже, самые горячие части хромосферы этой звезды долетают до атмосферы планеты и дополнительно «поджаривают» её. Однако и это не привело бы к перегреву атмосферы, если бы её внутренние слои не изолировали внешние, оставляя почти всё получаемое ими тепло снаружи.

При этом коллеги Дженсена подчеркивают, что полученные им данные нуждаются в перепроверке. Дело в том, что предыдущие исследования в инфракрасной части спектра дали максимальный результат в 1 227 градусов по Цельсию. Кроме того, в атмосфере были обнаружены следы воды и метана, что вообще несовместимо с температурой в 26 тысяч кельвинов. Возможно, речь идёт лишь о том, что часть атомов водорода в экзосфере действительно нагрета до значительно бóльших величин, чем атмосфера в целом. Тем более, что для «горячих Юпитеров» типично наличие очень толстой атмосферы.