Богатая углеродом атмосфера горячего юпитера указала на место его формирования

Астрономы выяснили, что содержание углерода в атмосфере горячего юпитера Тау Волопаса b больше схоже с Юпитером, чем с Солнцем. Это означает, что планета сформировала свою внешнюю оболочку во внешней части протопланетного диска и лишь потом мигрировала ближе к своей звезде. Статья опубликована в The Astronomical Journal.

Горячие юпитеры предоставляют для астрономов уникальные природные лаборатории — эти газовые экзогиганты находятся достаточно близко к своим звездам, чтобы их внешние слои нагревались до экстремальных температур, порой сравнимых с фотосферами звезд. Аналогов подобных планет нет в Солнечной системе, а химия и динамика атмосфер горячих юпитеров до сих пор плохо изучены, как и механизмы их формирования. 

Группа астрономов во главе с Стефаном Пеллетье (Stefan Pelletier) из Института исследований экзопланет Монреальского университета опубликовала результаты анализа данных наблюдений за экзопланетой Тау Волопаса b (τ Boo b), которая обращается вокруг желто-белой звезды, входящей в двойную систему, расположенную в 51 световом годе от Солнца. Этот горячий юпитер был одной из первых обнаруженных экзопланет и неоднократно наблюдался телескопами, которые помогли оценить его параметры и обнаружить от него радиоизлучение. Экзопланета обладает массой 6,24 масс Юпитера, а год на ней длится всего 3,31 земных дня. Новые наблюдения велись при помощи спектрографа SPIRou, установленного на телескопе CFHT, в период с апреля 2019 года по июнь 2020 года. Целью работы было определение характеристик дневной атмосферы экзопланеты.

Ученые не нашли в атмосфере τ Boo b паров CH₄, CO₂, HCN, TiO, C₂H₂ или NH₃, а также обнаружили близкую к солнечному и аналогичное юпитерианскому концентрацию CO и крайне малое содержание водяного пара. Увеличенное содержание угарного газа и отсутствие водяного пара противоречит идее о том, что планета могла сформировалась в протопланетном диске с составом, аналогичным составу Солнечной системы.

Соотношения C/H, O/H и C/O, полученные для τ Boo b, трудно объяснить в рамках стандартной модели образования планет в околозвездном диске путем аккреции вещества на ядро. Предполагается, что эта экзопланета аккрецировала большую часть своей внешней оболочки во внешней части протопланетного диска, богатой СО и расположенной за снеговой линией H₂O, и в дальнейшем мигрировала ближе к звезде, по пути мало захватывая планетезимали.

Ранее мы рассказывали о том, как необычная атмосфера горячего юпитера подтвердила механизм планетарной миграции.

Александр Войтюк

Источник: nplus1.ru

Adblock test .