На відстані близько 880 світлових років від нас обертається один із найдивовижніших світів, відомих людству — газовий гігант WASP-121b, або ж Тілос. Його атмосфера містить хмари випаруваного металу, а нові дані показали — він сформувався з пилу й каміння, що залишилися після народження зірки.

Завдяки спостереженням за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) астрономи вперше виявили в атмосфері Тілоса молекули монооксиду кремнію — хімічної сполуки, яка утворюється при випаровуванні каміння. Разом із нею також знайдено воду, чадний газ і метан.

“Співвідношення вмісту вуглецю, кисню та кремнію дає уявлення про те, як ця планета формувалася та з чого складалася її первинна матерія,” — пояснив керівник дослідження Томас Еванс-Сома з Університету Ньюкасла (Австралія).

Планета, що буквально випаровується

Тілос має радіус у 1,75 рази більший за Юпітер, але масу лише на 16% більшу. Він обертається навколо жовто-білої зірки на ім’я Ділмун (радіус у 1,5 рази більший за Сонце) з неймовірною швидкістю — один оберт за 30 годин. Така близькість до зірки призводить до того, що атмосфера планети роздута і поступово випаровується.

Завдяки орієнтації своєї орбіти, Тілос проходить перед зіркою з нашої точки зору, що дозволяє вченим вивчати його атмосферу. Світло зірки, проходячи через неї, змінюється під впливом молекул — і за цими змінами можна визначити склад атмосфери.

Як утворюються “гарячі Юпітери”

Гарячі Юпітери — це газові гіганти, які перебувають надто близько до своїх зірок. Проте, як вважають науковці, в таких умовах планети не можуть сформуватися — радіація зірки заважає накопиченню газу. Найпоширеніша теорія: вони утворюються далі від зірки й поступово мігрують ближче.

У випадку Тілоса, виявлені молекули вказують на те, що він сформувався за межами так званої “снігової лінії”, де вода залишається в твердому стані, але метан вже стає газоподібним. У нашій Сонячній системі така зона знаходиться між орбітами Юпітера й Урана. А оскільки Ділмун гарячіша за Сонце, Тілос, ймовірно, утворився ще далі — і пройшов довгий шлях, аби опинитися там, де він є зараз.

Таємниця метану на нічному боці

Дослідники також виявили метан у нічному боці планети — тій частині, яка завжди звернена від зірки. Метан нестабільний при високих температурах, тому його присутність на такій висоті є несподіванкою.

Ймовірне пояснення — сильні вертикальні потоки, що піднімають метан із глибших шарів атмосфери. Це відкриття кидає виклик сучасним моделям динаміки атмосфер екзопланет і потребуватиме їх перегляду.

“Це змушує нас переглянути наявні моделі циркуляції атмосфери гарячих Юпітерів,” — зазначає Еванс-Сома.