Ученые впервые имитировали трехмерные экзотические облака экзопланеты

Несмотря на то, что большая часть обнаруженных планет являются гигантскими планетами, непригодными для жизни, непрерывное совершенствование методов и космических аппаратов позволяет открывать все меньшие по размерам далекие миры. Близится день, когда астрофизики смогут объявить об обнаружении близнеца нашей планеты на орбите вокруг далекой звезды.

Однако для определения потенциальной обитаемости планеты только размера недостаточно. Хотя Земля и Венера почти идентичны по размерам, поверхность последней раскалена настолько, что на ней плавится свинец. Астрономы собирают информацию об атмосфере экзопланеты, наблюдая как планета рассеивает или поглощает свет, исходящий от родительской звезды. Но эта информация не всегда может оказаться полезной – как, например, это произошло в случае экзопланеты GJ1214b.

GJ1214b является одним из первых открытых «мини-нептунов», которые представляют собой экзопланеты, промежуточные по размерам между Землей и Нептуном. Они являются самыми маленькими планетами, которые могут изучаться при помощи существующих методов, и планета GJ1214b находится в идеальной позиции для наблюдений.

При наблюдениях этой экзопланеты ученые столкнулись с непривычной спектральной картиной: спектр света, прошедшего сквозь атмосферу GJ1214b оказался «плоским», то есть атмосфера планеты блокировала весь падающий на нее свет звезды.

Для объяснения этого явления команда ученых во главе с Бенджамином Шарнай (Benjamin Charnay), доктором философии и сотрудником факультета астрономии Вашингтонского университета, предложила две версии. Согласно первой версии в атмосфере планеты GJ1214b присутствуют облака из испаренных солей, поглощающие почти все спектральные компоненты падающего на них света. Вторая версия подразумевает наличие в атмосфере планеты органической дымки, подобной той, что была обнаружена на спутнике Сатурна Титане.

С целью проработки первой из этих версий Шарнай и его коллеги построили трехмерную модель облаков из соли, демонстрирующую, каким образом такие облака, формирующиеся в нижних слоях атмосферы планеты, могут за счет конвекции подниматься в верхние слои атмосферы, где в основном и происходит блокирование падающего звездного света. В дальнейшем ученые планируют продолжить свои исследования, построив модель для просчета второй из возможных версий, объясняющих «плоский спектр» поглощения света атмосферой этой планеты.