Планета HAT-P-7b або Kepler-2b. Фото: © University of Warwick/Mark Garlick
Вночі в атмосфері екзопланети HAT-P-7 b йдуть дощі, "краплями" в яких є кристалами рубінів і сапфірів, йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature Astronomy.
"Нам вдалося простежити за тим, як світло відбивається від атмосфери HAT-P-7b, і зрозуміти, що вона постійно змінюється. На її нічній стороні формуються хмари, які транспортуються сильними вітрами у бік денної сторони, де вони випаровуються. Швидкість вітру часто різко змінюється, тому багато хмар формуються і потім зникають. Це перший приклад існування погоди на газовому гіганті поза Сонячною системою", – заявив Девід Армстронг (David Armstrong) з університету Уоріка (Великобританія).
Планета HAT-P-7b, або Kepler-2b, стала однією з перших планет, які були відкриті або чиє існування було підтверджено орбітальним телескопом "Кеплер". Це типовий "гарячий Юпітер" – газовий гігант, який обертається дуже близько до світила. Через це температура атмосфери Kepler-2b перевищує 2500 градусів Цельсія на "сонячній" стороні, і приблизно 1300 градусів на "нічній" стороні.
Відкриття "гарячих юпітерів" вперше поставило вчених перед фактом, що атмосфера на таких планетах може складатися з вкрай екзотичних матеріалів. Наприклад, за останні роки були відкриті планети зі свинцевими і скляними хмарами, а також повітрям, що складається з випаровуваних металів і гірських порід, потоки якого дмуть в деяких випадках з надзвуковою швидкістю.
Так як HAT-P-7b віддалена від нас приблизно на тисячу світлових років, її атмосферу й інші властивості неможливо вивчати безпосередньо. Тому вченим доводиться розкривати їх таємниці, орієнтуючись на те, як змінюється її яскравість, розташування і "візерунок" ліній спектра та інші властивості її світіння під дією погоди і інших чинників.
В цьому відношенні Армстронгу і його колегам пощастило – орбітальний телескоп "Кеплер" безперервно стежив за HAT-P-7b протягом перших чотирьох років роботи, що дозволило астрономам детально вивчити варіації в яскравості, спектрі і інших характеристиках "гарячого Юпітера".
Спостереження розкрили несподівану річ – виявилося, що найяскравіша (і гаряча) точка в атмосфері HAT-P-7b постійно рухалася, а не стояла в тому місці, яке прямо "дивиться" на зірку і отримує від неї найбільше тепла. Це вказало на те, що в повітрі "гарячого Юпітера" вирують потужні шторми, які приганяли відносно холодні повітряні маси і хмари з нічного боку планети.
Хмари, як припускають автори статті, складаються з корунду – мінералу, що становить основу рубінів, сапфірів і багатьох інших дорогоцінних каменів. Відповідно, такі хмари, якщо вони затримуються на нічній стороні, де ця сполука може існувати в рідкому стані, можуть насичувати нижні шари атмосфери HAT-P-7b "рубіновими" і "сапфіровими" краплями.
Подібні "дорогоцінні хмари", як вважають вчені, формуються на кордоні між денною та нічною стороною HAT-P-7b, де температури досить низькі для конденсації сапфірів і рубінів з парів корунду.
Звідти вони переносяться потужними вітрами на освітлену сторону планети, де швидко закривають атмосферу, підвищуючи її відбивну здатність, що веде до її різкого охолодження. В результаті, вітри послаблюються, і транспортування хмар з нічної на денну сторону припиняється. Хмари поступово випаровуються, і цикл їх народження і знищення повторюється заново.
Звичайно, людство навряд чи коли-небудь зможе потрапити в атмосферу таких планет і "зібрати" подібні дорогоцінні краплі. З іншого боку, відкриття таких хмар і їх взаємозв'язку з вітрами говорить про те, що складні погодні системи можуть існувати навіть в найбільш екстремальних умовах. Це важливо для пошуків розумною і нерозумною життя при аналізі її можливих слідів в атмосферах далеких планет.