< NASA столкнулось с новыми техническими проблемами при сборке телескопа James Webb

Планета WASP-104 b чернее угля

Наблюдения фазовой модуляции и вторичного минимума в системе WASP-104 показали, что альбедо горячего юпитера WASP-104 b не превышает 3%.

---

Владислава Ананьева

Суммарный блеск системы «звезда + планета», который и фиксируется астрономами, испытывает четыре колебания различной природы. Первое связано с отражением планетой света звезды (привычная нам смена фаз вроде лунных), второе – с собственным тепловым излучением планеты, третье – с уменьшением или увеличением видимого блеска звезды в зависимости от того, движется она к нам или от нас (это эффект специальной теории относительности), четвертое называется эллипсоидальной модуляцией и связано с тем, что планета своим гравитационным полем слегка искажает сферическую форму звезды, превращая ее в эллипсоид. Как правило, в оптическом диапазоне все эти колебания имеют очень малую амплитуду – в лучшем случае несколько десятков ppm (миллионных долей). 

Для транзитных планет к описанным четырем типам колебаний блеска системы добавляется пятый – собственно транзит (проход планеты по диску звезды) и вторичный минимум (проход планеты за звездой). Регистрация вторичного минимума позволяет измерить альбедо планеты, оценить температуру дневного полушария и даже зафиксировать сдвиг горячего пятна на поверхности планеты относительно подзвездной точки, вызванный суперротацией ее атмосферы. Высочайшая точность фотометрии, получаемой космическим телескопом им. Кеплера, позволяет обнаружить многие из описанных выше эффектов. 

17 апреля 2018 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению фазовых модуляций в системе WASP-104. 

WASP-104 b – транзитный горячий юпитер с массой ~1.3 масс Юпитера и радиусом ~1.1 радиусов Юпитера, вращающийся вокруг звезды спектрального класса G8 с периодом 1.7554 земных суток. «Кеплер» наблюдал систему WASP-104 во время 14-й наблюдательной кампании расширенной миссии K2, продлившейся с 1 июня по 19 августа 2017 года. 

Фотометрические данные, полученные «Кеплером», позволили уверенно зафиксировать эллипсоидальную модуляцию, величина которой оказалась в полном соответствии с известной массой планеты (~1.3 масс Юпитера). Смена фаз (т.е. свет, отраженный планетой) была обнаружена на пределе чувствительности с низким уровнем достоверности, как и вторичный минимум, что говорит о крайне низком альбедо планеты – менее 3% (с достоверностью 2 стандартных отклонения). Ни вариаций времени наступления транзитов, ни вариаций их длительности обнаружено не было, как и событий пересечения планетой звездных пятен.

Авторы отмечают, что из-за вклада собственного теплового излучения (эффективная температура этого горячего юпитера оценивается первооткрывателями в ~1500K) истинное альбедо планеты должно быть еще заметно ниже 3%. Такое низкое альбедо означает, что атмосфера WASP-104 b лишена высотных облаков.

Кроме WASP-104 b, альбедо меньше 3% имеют еще две планеты – TrES-2 b и HAT-P-7 b. В среднем же альбедо горячих юпитеров близко к 10%.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1804.05334.pdf

---