Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі «Nature», KELT-9b, одна з найцікавіших екзопланет, знову здивувала астрономів. В її атмосфері виявлено метали - залізо і титан.
Екзопланета дійсно не схожа ні на яку іншую, розташована на відстані близько 620 світлових років від Землі в сузір'ї Лебедя, вона відома як «Гарячий Юпітер». Ця назва прямо вказує на її природу. KELT-9b має розміри, що втричі перевищують розміри Юпітера. А температура на її поверхні сягає 3780 градусів за Цельсієм. Це найгарячіша екзопланета з коли-небудь виявлених. На поверхні KELT-9b навіть гарячіше, ніж на поверхні деяких зірок. Вчені вважають, що ця екзопланета займає проміжне положення між зіркою і газовим гігантом.
KELT-9b. Спекотно і металічно
Надвисока температура, що існує на KELT-9b, пов'язана з дуже близькою орбітою екзопланети до своєї батьківської зірки. Такі умови змушують метали переходити в газоподібний стан і наповнювати атмосферу. Про це говорять результати, отримані командою дослідників, очолюваної Єнсом Хоймейкером з Женевського університету в Швейцарії.
У ніч на 31 липня 2017 року, коли KELT-9b проходила на тлі своєї зірки, її спостерігав спектрограф HARPS-North. Він прикріплений до телескопа Telescopio Nazionale Galileo, розташованого на іспанському острові Ла-Пальма. Телескоп зафіксував зміни спектрів в атмосфері планети, що є слідами хімічних речовин з різними світлофільтраційними властивостями.
Відокремивши просте зоряне світло від світла, яке пройшло через атмосферу екзопланети, команда отримала спектральну характеристику хімічного складу атмосфери KELT-9b.
Дослідники звернули увагу на сліди присутності у спектрі атмосфери KELT-9b титану і заліза. Оскільки відносна кількість незаряджених і заряджених атомів має тенденцію різко змінюватися при температурах, що спостерігаються на KELT-9b. Після складного процесу аналізу та взаємної кореляції результатів вчені виявили у спектрі різкі піки рівнів іонізованих форм обох металів.
Дослідники давно підозрюють, що залізо і титан присутні на деяких екзопланетах. Але сьогоднішні технології поки не дають можливості їх виявити безпосередньо. На відміну від Землі, де ці два елементи в основному знаходяться в твердій формі, температурні умови більшості екзопланет означають, що атоми заліза і титану зазвичай «замкнені в інших молекулах».
Однак постійно отримуване KELT-9b від своєї зірки тепло призводить до того, що метали як би «плавають» в атмосфері. Як окремі заряджені атоми, нездатні конденсуватися або утворювати з'єднання.
Титан знаходили і раніше
Залізо вперше виявили в атмосфері екзопланети. Але титан раніше вже знаходили у вигляді його двоокису на Kepler 13Ab. Це ще один «Гарячий Юпітер». Однак відкриття на KELT-9b є першим випадком виявлення елементарного титану в атмосфері екзопланети.
Відомо також, що атмосфера KELT-9b містить водень. Який легко ідентифікувати, не вдаючись до комплексного аналізу, необхідного для ідентифікації заліза і титану. Одне з проведених досліджень показало, що водень буквально тікає з цієї планети. Що призводить до думки про те, що цей процес і допомагає потрапляти металам в атмосферу, полегшуючи їх виявлення.
Дослідження атмосфери KELT-9b тривають. І є припущення про те, що можуть з'явитися відомості про наявність там і інших металів. Крім того, комплексний аналіз, застосований в цьому дослідженні, може бути корисний для ідентифікації неясних компонентів і в атмосферах інших екзопланет.
