Астрономы впервые увидели неровную атмосферу экзопланеты

Международная группа астрономов впервые смогла восстановить реальную пространственную форму атмосферы экзопланеты, находящейся за пределами Солнечной системы. Вместо идеальной сферы у газового гиганта WASP-17b обнаружилась асимметричная, вытянутая с одной стороны оболочка.

Открытие было сделано благодаря данным космического телескопа James Webb и новому методу анализа, получившему название «передающие струны». Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy. Объектом изучения стал «горячий Юпитер» WASP-17b — газовый гигант, расположенный примерно в 1300 световых годах от Земли и обращающийся extremely близко к своей звезде.

Традиционные методы изучения атмосфер экзопланет предполагали, что планета представляет собой идеальный круг с одинаковым радиусом по всему краю диска. Такой подход давал лишь усреднённый спектр, не позволяя увидеть различия между отдельными участками атмосферы. Новая методика позволила измерить расстояние от центра планеты до края её атмосферы под разными углами, фактически создав трёхмерную карту газовой оболочки.

Выяснилось, что атмосфера WASP-17b не просто неровная, а отчетливо асимметричная: на «вечерней» стороне экватора она существенно более протяжённая, чем на «утренней». Причина кроется в мощных экваториальных ветрах, которые переносят тепло с постоянно освещённой дневной стороны на затенённую ночную. В результате на вечернем краю диска атмосфера раздувается, тогда как утренний край остаётся более компактным.

Измерения подтвердили колоссальную разницу температур между двумя сторонами. На утреннем краю атмосферы температура составляет около 858 кельвинов, тогда как на вечернем она достигает 1522 кельвинов. Разница превышает 650 градусов, что полностью соответствует теоретическим моделям циркуляции атмосфер горячих юпитеров. Ранее подобные предсказания существовали лишь в виде расчётов, и теперь они получили прямое наблюдательное подтверждение.

Помимо температурных различий, учёным удалось оценить распределение химических соединений вдоль края атмосферы. Содержание водяного пара (H₂O) и углекислого газа (CO₂) оказалось относительно постоянным на разных углах, что даёт важные ограничения для глобальных климатических моделей экзопланет. Другие вещества, напротив, пока недостаточно изучены, и их концентрации остаются неопределёнными.

Полученные данные складываются в один из самых полных трёхмерных портретов атмосферы экзопланеты на сегодняшний день. WASP-17b становится своеобразным эталоном для сравнения с другими мирами: теперь астрономы могут не просто сравнивать дневную и ночную стороны, а изучать погодные закономерности на разных широтах и долготах. Это принципиально меняет подход к исследованию более чем шести тысяч известных экзопланет.

Разработанный метод «передающих струн» открывает путь к детальному картографированию атмосфер любых транзитных экзопланет, доступных для наблюдений. В будущем это позволит учёным строить полноценные погодные карты далёких миров, отслеживать сезонные изменения и лучше понимать физику атмосферной динамики в экстремальных условиях. Пока же WASP-17b остаётся уникальной лабораторией для проверки теорий о том, как heat и ветры формируют облик планет за пределами Солнечной системы.