Жара в тени: Несолнечная сторона

Далекая планета Ипсилон Андромеды b глазами художника

Газовый гигант Ипсилон Андромеды b, расположенный в 44 световых годах от нас, стал одной из первых экзопланет, обнаруженных астрономами. Он обращается очень близко к своей звезде, совершая полный круг по орбите всего за 4,6 земных дней, причем постоянно повернут к ней одной и той же стороной, буквально раскаленной под ее лучами.

Было бы совершенно разумным предположить, что самые жаркие области на планете находятся как раз на этой «солнечной» стороне, в месте, куда лучи звезды падают строго перпендикулярно. Однако ранее появились некоторые свидетельства тому, что они несколько смещены в сторону – и было высказано предположение о том, что связано это с движением сильных ветров. Впрочем, более свежие данные, полученные орбитальным ИК-телескопом Spitzer, ставят под сомнение эту гипотезу.

Spitzer свидетельствует, что самая жаркая область на Ипсилоне Андромеды b смещена не «немного», а на целых 80 угловых градусов – она вообще оказывается за пределами освещенной стороны планеты. Один из авторов соответствующего исследования, Ян Кроссфилд (Ian Crossfield), комментирует: «Мы совершенно не ожидали подобного. Становится очевидным, как мало мы еще понимаем об энергетических процессах, проходящих в атмосферах газовых гигантов».

Необходимые наблюдения за планетой проводились в феврале 2009 г. – с тех пор сам Spitzer уже истощил бортовой запас криогенного агента, необходимого для охлаждения его аппаратуры. Без него спутник, наблюдающий в «тепловом» ИК-диапазоне, совершенно ослеп и сегодня используется в рамках нового этапа исследований. Подробнее о работе и находках этого уникального телескопа читайте: «Зоркий Spitzer».

Ипсилон Андромеды b, двигаясь по орбите, не проходит между нами и своей звездой, так что планета была обнаружена не по периодическому «затемнению» звезды – самой распространенной технике поиска экзопланет. Вместо этого наземные телескопы зафиксировали ее наличие, массу и орбитальные характеристики по мельчайшему периодическому изменению положения звезды, вызванному влиянием гравитации этой крупной планеты.

Ну а Spitzer сумел получить данные о совокупном ИК-излучении, приходящем от звезды и планеты, и его изменении со временем, пока Ипсилон Андромеды b описывает полный круг по своей орбите. Были замечены и изменения, связанные с тем, что «солнечная» сторона планеты уходит из видимости телескопа. Самый мощный источник ИК-излучения при этом оставался видим.

В самом деле, если б это было не так, стоило бы ожидать, что в целом система звезды и планеты должна выглядеть максимально «темной» в ИК-лучах в те моменты, когда планета развернута к нам своей «ночной» стороной, а максимально «светлой», когда мы видим ее «дневную» сторону. На деле же оказалось, что ярче всего система излучает в те моменты, когда планета развернута боком, стороной, на которую лучи падают под косым углом.

Легко понять озадаченность астрономов – это примерно как обнаружить пляж, где жарче всего в те часы, когда солнце уже клонится к закату. И удовлетворительного объяснения этому явлению дать пока невозможно. Возможно, ветры на Ипсилоне Андромеды b дуют с невероятной, сверхзвуковой, скоростью, и создаваемые ими ударные волны вызывают дополнительный подогрев определенных участков. Возможно, эту роль играют какие-то сложные взаимодействия между магнитными полями звезды и планеты… Все это лишь версии, и для получения окончательного ответа понадобятся годы работы.

По пресс-релизу NASA JPL