Редкую «молекулу-термометр» впервые обнаружили в атмосфере экзопланеты
Гидрид хрома (CrH) — молекула, которая не только редка, но и особо чувствительна к температуре. Найти ее можно только в довольно узком диапазоне между 1 200 и 2 000 градусами Кельвина, благодаря чему она используется в качестве своеобразного «термометра для звезд». Но впервые в истории эта молекула может послужить в том же качестве уже не для остывающих небесных светил, а для горячих экзопланет.
Раньше астрономы искали CrH и другие гидриды металлов для определения температур холодных звезд и коричневых карликов. Но команда ученых из Корнельского университета решила пойти дальше и произвести аналогичные действия с большими и раскаленными экзопланетами класса горячий юпитер. И, как следует из опубликованной статьи, сделать это вполне удалось, хотя ранее гидрид хрома не наблюдался ни на одной экзопланете.
Следы CrH были найдены в атмосфере газового гиганта WASP-31b. Обнаруженная в 2011 году планета обращается вокруг звезды класса F5 каждые 3,4 дня (то есть очень близко к светилу) и имеет чрезвычайно низкую даже для планеты-гиганта плотность. Кроме того, она раскалена до 1400 К, то есть находится как раз в нужном температурном диапазоне.
«При более высоких температурах вы видите только хром. А при более низких температурах его гидрид превращается в другие вещества», — объяснила один из ведущих авторов исследования, астрофизик Лора Флэгг. CrH настолько «привередливый», что во всей Солнечной системе он был обнаружен лишь однажды — в пятне на Солнце. Однако единственная звезда Солнечной системы для него слишком горячая, а все остальные объекты слишком холодные.
Более того, хром и при обычной температуре встречается достаточно редко, поэтому исследователям пришлось использовать самые чувствительные инструменты и телескопы. Задействован был метод спектроскопии высокого разрешения: ученые сравнивали общее освещение системы, когда планета находилась сбоку от звезды, с моментом, когда планета оказывалась прямо перед звездой, блокируя часть света. По тому, какое количество света поглощалось на каждой из длин волн, можно было сделать вывод о химическом составе планеты.
Как отмечают астрофизики, для будущих исследований экзопланет, их эволюции и температурных условий данное открытие может оказаться чрезвычайно важным и в конце концов привести к появлению новых критериев для классификации горячих планет (которые иногда непросто отличить от холодных звезд).
Сейчас Флэгг и ее коллеги уже ищут гидрид хрома (и, естественно, прочие гидриды металлов) на других экзопланетах. Причем находки, вероятно, будут обнаружены уже в ближайшее время. «Я надеюсь, что эта статья побудит других исследователей поискать в своих данных гидрид хрома и другие гидриды металлов. Мы думаем, что они должны найтись там», — резюмировала астрофизик.
