Вранці буде хмарно. До ночі ясна погода.
Дивно? Для WASP-94b це стандартна процедура.
Цей газовий гігант, розташований за 700 світлових років від Землі, було виявлено понад десять років тому. Раніше нам не вдалося розглянути його докладно. Тепер космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) від НАСА надав нам перший справжній прогноз погоди для цієї планети. Картина складна. І надзвичайно корисна.
Методологія
Ми не можемо просто зробити знімок цієї планети. Вона надто далеко. Її світло надто тьмяне на тлі батьківської зірки. Тому ми спостерігаємо тіні. Планета проходить перед диском своєї зірки кожні чотири дні. Це явище називається транзитом.
Коли планета минає, яскравість зірки дещо падає. Це затемнення дозволяє визначити розмір планети. Але тут є хитрість. Ми аналізуємо світло, яке проходить крізь верхні шари атмосфери планети, коли вона заходить за зірку або сходить перед нею. Атмосфера поглинає певні кольори світла.
Хімічні елементи, що залишилися, подібні до відбитків пальців.
Зазвичай щільні хмари заважають цьому процесу. Вони блокують весь сигнал, перетворюючи дані на білий шум.
Але WASP-94b (у тексті оригіналу є друкарська помилка «96a b», йдеться про 94b) знаходиться в приливному захопленні. Він обертається одночасно з орбітою. Одна сторона постійно горить під вічним денним світлом, інша замерзає нескінченною ніччю. Як наш Місяць, тільки гаряче. І ближчий. На багато порядків ближчі.
Два світу в одному
Таке розташування дозволяє вченим вивчати два різні краї планети окремо: провідний «ранковий» край і «вечірній», що відступає.
JWST перевірив обидва.
Відмінності виявилися різкими.
Ранкова сторона вкрита пухнастими хмарами.
Вечірня сторона чиста. Майже голе небо – Стокове зображення
Це не ті водяні хмари, до яких ми звикли. Йдеться про силікат магнію, залозу і сульфід магнію.
Розпалена скеля. Буквально рідка матерія, що конденсується у повітрі.
Санджик Мукерджі з Аризонського державного університету очолив це дослідження. Він був здивований. Не лише самими хмарами. Але й прірвою відмінностей.
“Було дійсно дивно побачити, наскільки різними можуть бути дві половини однієї і тієї ж планети”, – сказав він.
Його головний висновок: якщо ми припускаємо, що погода є рівномірною, ми отримуємо погані дані. Ми не зможемо правильно виміряти хімічний склад, якщо проігноруємо погодний прогноз.
Вітер і туман
Звідки такий поділ?
Вітри.
Величезна різниця температур між денною та нічною сторонами створює потужні реактивні струмені. Вони переміщують повітря. Хмари формуються у прохолодній ночі. Потім вони прямують до ранку. Спека випалює їх.
Як ранковий туман, що розсіюється під сонцем. Тільки цей туман складається із розплавленого металу.
Чи не поетично?
“У даних це гранично ясно і красиво”, – зазначає Хізер Кнутсон з Калтеха. Вона не брала участі у дослідженні, але добре знає, як працювати з даними. Вона одразу бачила цю різницю.
Чому це важливо
Екзопланети – це не статичні кулі. Вони “дихають”. Вони мають ділянки з різним станом.
Раніше ми використали прості моделі. Передбачали одну середню температуру. Одне середнє покриття хмар.
Це вводить в оману.
“Ми знаємо, що у багатьох екзопланет є хмари, а хмари дійсно не люблять бути рівномірними”, – зазначила Кнутсон.
Ви більше не можете подивитися на одну частину та припустити ціле. Дані вимагають найкращих карток. Великої поваги до хаосу.
Що ще ми упускаємо, тому що наші моделі були надто простими?
Хтозна.
Ми продовжуватимемо дивитися. Телескопи лише розпочинають свою роботу.
