«Роздутий» гарячий юпітер WASP-127b, розташований за 500 світлових років від нас, вразив вчених швидкістю повітряного потоку на екваторі. Незважаючи на екстремальну погоду, сама планета виявилася набагато «стандартнішою», ніж показували попередні дослідження. Щоб побудувати моделі фізичних і хімічних процесів в атмосфері, вчені використовують спектрофотометричні дані, вивчають, як газові шари далекого астрономічного тіла поглинають, відбивають і заломлюють світло зірки.
Найкраще для таких спостережень підходять транзитні планети, траєкторія польоту яких пролягає між нами та зіркою. Перевага надається тілам з невеликим орбітальним періодом до двох земних днів, тому що у них сильніше змінюється кут огляду під час транзиту, дозволяючи зібрати великий масив даних. Так раніше дослідники вивчили погоду на WASP-121b, рік на якій триває лише 31 годину.
Орбітальний період об’єкта нового дослідження — 4,18 земного дня. Гарячий юпітер WASP-127b літає навколо зірки спектрального класу G, до якого і Сонце. Цей газовий гігант у 1,31 раза більший за Юпітер за радіусом, але набагато менш масивний — 0,16 маси Юпітера. Щільність його «роздутої» атмосфери — одна з найнижчих за всю історію спостережень за екзопланетами, що робить його чудовою метою спостережень.
Спостереження транзиту WASP-127b проводились у березні 2022 року за допомогою спектрографа CRIRES+ обсерваторії VLT у Чилі. Результати аналізу отриманих 98 спектрів опубліковані в журналі Astronomy & Astrophysics. Виявилося, на екваторі WASP-127b мчить повітряний потік зі швидкістю, близькою до дев’яти кілометрів на секунду, або близько 7,7 кілометра на секунду, якщо відняти ймовірну швидкість обертання самої планети (як ми розраховуємо швидкість атмосферних потоків на Землі або Юпітері). Втім, в обох випадках йдеться, наскільки сьогодні відомо, про найшвидший потік такого роду у Всесвіті.
Планета перебуває у приливному захопленні, тому одна її сторона завжди звернена до зірки, а на другій половині – вічна ніч. Усього за 10,4 години екваторіальний вітер проноситься темною стороною, а за 0,87 дня, тобто 20,88 години, робить повний оборот навколо планети. Швидкість вітру на екваторі в шість разів більша, ніж рухалася б спокійна атмосфера за такої швидкості обертання планети. Для порівняння: рекорд швидкості вітру на екваторі Сатурна — 0,43 кілометра на секунду.
Також вчені підтвердили, що в атмосфері планети є вода, але головне — вперше вдалося там засікти оксид вуглецю. У раніше опублікованих дослідженнях було висунуто незвичайні гіпотези про формування планети з метою пояснити нестачу оксиду вуглецю. З’ясувалося, що співвідношення елементів на екзопланеті WASP-127b є досить стандартним.
«Розуміння динаміки того, що відбувається на таких планетах, допомагає нам вивчати механізм розподілу тепла та хімічні процеси, удосконалюючи наші уявлення про формування планет і потенційно проливаючи світло на зародження нашої Сонячної системи», — пояснив співавтор публікації Девід Конт, дослідник атмосфер екзопланет з Мюнхенського Максиміліана (Німеччина).
Примітно, що сьогодні лише наземні обсерваторії можуть вести такі спостереження. Інструментам космічних телескопів не вистачає дозволу виявлення швидкостей з достатньою точністю. Докладніше вивчати погоду на екзопланетах дозволить інструмент ANDES телескопа ELT. За планом, «перше світло» цей телескоп, що будується в Чилі, побачить у 2028 році.
