< Роскосмос ищет замену руководителю ЦНИИМАШа

Горячий юпитер WASP-18 b: низкое альбедо и низкая эффективность теплопереноса

Космическим ИК-телескопом им.Спитцера измерена фазовая кривая транзитного очень горячего гиганта WASP-18 b. Как оказалась, эта планета имеет очень низкое альбедо и отличается низкой эффективностью теплопереноса с дневного полушария на ночное. Температура ее дневного полушария достигает 3110 ± 35K!

---

Владислава Ананьева

Насколько равномерно раскалены горячие юпитеры? Ответ на этот вопрос далеко не очевиден. С одной стороны, мощные приливные силы со стороны близкой звезды синхронизируют осевое и орбитальное вращение планет на тесных орбитах, делая их повернутыми к звезде только одной стороной. С другой стороны, быстрые экваториальные течения, скорость которых может достигать несколько километров в секунду, будут сглаживать температурные контрасты. Таким образом, температура ночного полушария горячего юпитера прежде всего зависит от эффективности переноса тепла с дневного, обращенного к звезде полушария, на другую сторону планеты.

За последние годы принималось несколько попыток измерить температурные контрасты в атмосферах горячих юпитеров. В начале 2007 года с помощью космического ИК-телескопа им. Спитцера была измерена температура дневного и ночного полушарий планет HD 209458 b, HD 179949 b и 51 Пегаса b. Все три планеты оказались равномерно раскаленными. С другой стороны, разница температур дневного и ночного полушарий нетранзитного горячего юпитера упсилон Андромеды b составила 1400К! Известны и промежуточные случаи – у транзитного горячего юпитера HD 189733 b средняя температура ночного полушария оказалась равной 973 ± 33К, дневного – 1212 ± 11К, а «горячее пятно» оказалось сильно смещено по долготе относительно подзвездной точки.

20 октября 2012 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная измерению кривой блеска звезды WASP-18 с помощью космического ИК-телескопа им. Спитцера на волнах 3.6 и 4.5 мкм. Вокруг этой звезды на расстоянии всего 0.02 а.е. вращается транзитный горячий юпитер WASP-18 b массой 10.5 масс Юпитера и радиусом 1.2 радиусов Юпитера. Планета демонстрирует смену фаз, подобных лунным, и хотя ни в один телескоп звезду и планету не разрешить, эта смена фаз приводит к слабому синусоидальному изменению блеска системы «планета+звезда» с периодом, равным периоду обращения горячего гиганта. Амплитуда и форма фазовой кривой соответствует очень низкому альбедо планеты WASP-18 b и низкой эффективности переноса тепла с дневного полушария на ночное. Иначе говоря, дневное полушарие этой планеты оказалось накалено до 3110 ± 35K, а ночное относительно прохладно (в то время как при эффективном теплопереносе планета была бы равномерно нагрета до 2411 ± 35К).

Авторы статьи отмечают, что равномерный нагрев (а значит, высокую эффективность теплопереноса с дневного полушария на ночное) демонстрируют лишь относительно прохладные горячие юпитеры (с эффективной температурой порядка 1200К), в то время как очень горячие юпитеры (Tэф ~ 2400К), напротив, имеют большую разницу температур между полушариями, свидетельствующую о низкой эффективности теплопереноса. С чем это связано, пока не ясно. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1210.5585.pdf

---