< Показаны снимки пропавшего на Марсе космического аппарата

О трансмиссионной спектроскопии транзитного горячего юпитера WASP-36 b

Радиус планеты WASP-36 b в синих лучах превосходит радиус в лучах ближнего ИК-диапазона, причем разница в десять раз превышает характерную шкалу высот. Природа этой разницы остается неизвестной.

---

Владислава Ананьева

Транзитные горячие юпитеры, особенно расположенные у ярких звезд, очень удобны для изучения их физических свойств и химического состава атмосферы. Сравнительно большие размеры (часто радиус этих планет превышает 10% радиуса звезды) и значительная глубина транзита (0.5-3.5%) позволяют изучать свойства атмосферы над терминатором планеты методами трансмиссионной спектроскопии. Последняя заключается в измерении глубины транзитов (а значит, и радиуса планеты) на разных длинах волн, в том числе и на волнах, где лежат спектральные полосы различных атомов и молекул. Измерения такого рода уже были проведены для целого ряда транзитных планет. Часть из них, например, WASP-23 b, WASP-43 b, WASP-80 b демонстрируют плоский трансмиссионный спектр, лишенный каких-либо спектральных деталей (эти планеты, условно говоря, являются серыми). Другие, такие, как WASP-103 b и Qatar-2 b, имеют больший видимый размер в синих лучах, нежели в красных, что может свидетельствовать о чистой прозрачной атмосфере и рэлеевском рассеянии света. В атмосферах ряда горячих гигантов также был обнаружен натрий, калий, водяной пар и другие молекулы.

29 марта 2016 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная грубой трансмиссионной спектроскопии (авторы назвали ее трансмиссионной фотометрией) транзитного горячего юпитера WASP-36 b. Наблюдения проводились с помощью камеры GROND, смонтированной на 2.2-метровом телескопе Южно-Европейской обсерватории в Ла Силья, Чили. GROND позволяет проводить наблюдения в 4 каналах оптического диапазона и 3 каналах ближнего ИК-диапазона. Также авторы воспользовались наблюдениями вторичного минимума (захода планеты за звезду) в спектральной полосе K_s, которые позволили определить температуру дневного полушария WASP-36 b. 

WASP-36 b – сравнительно массивный и плотный горячий юпитер, вращающийся вокруг солнцеподобной звезды спектрального класса G2 V. Его масса оценивается в ~2.3 масс Юпитера, радиус – в 1.27 радиусов Юпитера, орбитальный период составляет 1.54 земных суток. Измеренная температура дневного полушария этой планеты оказалась равной 1900 ⁺¹⁰⁰/_-200 К, что сравнимо с эффективной температурой ~1733 ± 19 К. С учетом того, что средняя относительная молекулярная масса атмосферы должна быть близка к 2.3 (атмосфера состоит преимущественно из водорода и гелия), характерная шкала высот в атмосфере получается равной ~189 км.

Авторы статьи отнаблюдали 5 транзитов WASP-36 b, всего было получено 17 кривых блеска в различных спектральных полосах.

Как оказалось, радиус планеты заметно больше в синих лучах, нежели в ближнем ИК-диапазоне, причем рэлеевским рассеянием этот избыток объяснить невозможно. Разница в десять раз превышает характерную шкалу высот (с достоверностью 5 сигма).

---