«Уэбб» обнаружил невероятно сложную атмосферу у планеты-бродяги
Международный коллектив астрономов задействовал космический телескоп «Уэбб», чтобы понять, что же все-таки происходит на гигантской одинокой планете SIMP 0136. И пришел к выводу, что постоянная смена интенсивности мощных потоков инфракрасного излучения не может быть объяснена только свободно дрейфующими облаками. Судя по всему, процессы, протекающие в атмосфере этого загадочного космического «бродяги», на порядок сложнее.
SIMP 0136 — это крайне странный объект, пробирающийся сквозь космическое пространство в 20 световых годах от Земли. До сих пор непонятно, что именно он собой представляет: при массе, равной 13 Юпитерам, он может оказаться как коричневым карликом, так и сверхмассивным газовым гигантом. Точно можно сказать лишь одно: в его окрестностях нет ни одной звезды, но все равно это самый яркий представитель своего класса в нашем звездном небе. И он необычайно быстро вращается — делая один оборот всего за 144 минуты.
Такое сочетание свойств делает его весьма заманчивым объектом для изучения. В ходе предыдущих наблюдений было установлено, что он испускает инфракрасное излучение переменной яркости. Ученые предположили, что причина этого явления — в неоднородных слоях облаков, опутывающих SIMP 0136 и блокирующих часть его излучения. Лишь исследование, в ходе которого астрономы, не отрываясь, проследили за двумя полными циклами вращения подряд (тем самым потратив пять часов драгоценного времени «Уэбба») показало, что все намного сложнее.
Были задействованы обе инфракрасных камеры телескопа — и «ближняя» NIRSpec, и «средняя» MIRI. С помощью первой исследователи получили тысячи отдельных спектров в диапазоне от 0,6 до 5,3 микрон (то есть по одному спектру каждые 1,8 секунды). А вторая помогла собрать еще несколько сотен спектрограмм в секторе от 5 до 14 микрон — с интервалом в 19,2 секунды. Результатом стало построение сотен подробнейших кривых, каждая из которых отражает постепенное изменение яркости на определенной длине волны.
Выяснилось, что изменения на каждой из длин волн крайне слабо связаны между собой — одни теряют яркость как раз когда другие вспыхивают, а третьи демонстрируют стабильность. Ученым пришлось построить трехмерную модель атмосферы SIMP 0136, чтобы понять, откуда берется каждая из линий излучения. Некоторые из них (вызванные, судя по всему, схожими механизмами) даже удалось объединить между собой в группы.
Количество этих групп показало невероятную сложность процессов, протекающих над поверхностью SIMP 0136. К примеру, один набор длин волн берется, по всей видимости, из железистых облаков в глубине атмосферы, а другой — на огромной высоте, где распылено большое количество силикатов. Третий возникает еще выше — там, где нет даже облаков (и, вероятно, имеет какое-то отношение к полярным сияниям).
При этом некоторые кривые ученые пока не могут объяснить вообще ничем — ни температурой, ни специфическими облаками, ни подъемом потоков горячего газа. Вероятно, они как-то связаны с составом атмосферы, который до сих пор изучен далеко не до конца, а их механизм кроется в причудливых химических реакциях. Так что всех тайн ученым раскрыть пока не удалось даже с помощью «Уэбба». Многие из них уже ждут запуска строящегося «Нэнси Грейс Роман», чтобы проникнуть еще глубже в таинственную природу далеких экзопланет.
