На далёком «горячем юпитере» каждое утро появляются облака из песка — и исчезают к вечеру

Поскольку горячие юпитеры, включая WASP‑94A b, приливно захвачены своей звездой (всегда обращены к ней одной стороной), условия на этих двух участках сильно отличаются. Сравнение показало заметную асимметрию: утренняя сторона холоднее и покрыта облаками, а вечерняя — горячее и гораздо яснее.

Облака из каменной пыли

Облака на WASP‑94A b состоят вовсе не из воды. По расчётам, они образованы частицами магний‑силикатов — микроскопическими зернами минералов, похожих на песок.

Учёные предполагают следующий цикл:

1. На более прохладной ночной стороне температура падает достаточно, чтобы силикатные вещества конденсировались в частицы.
2. Мощные ветры переносят эти частицы в сторону рассвета.
3. К моменту, когда воздух достигает утренней границы дня и ночи, атмосфера покрыта плотными облаками.
4. Когда поток движется дальше к раскалённой дневной стороне, частицы испаряются, и к «вечеру» атмосфера становится значительно более прозрачной.

Из‑за меньшего количества облаков на вечерней стороне телескоп смог лучше увидеть молекулярные признаки атмосферы — например, линии водяного пара, которые там проявляются сильнее.

Как облака возможны при температуре выше 1000 °C

Горячие юпитеры вращаются очень близко к своим звёздам, поэтому температура их атмосферы часто превышает 1000 °C. Однако даже в таких экстремальных условиях облака могут существовать благодаря резким различиям температуры по планете.

Модели показывают, что:

• частицы могут образовываться глубже в атмосфере, где давление и температура позволяют минералам конденсироваться;
• вертикальные потоки поднимают эти частицы вверх;
• затем быстрые глобальные ветры разносят их по планете, пока они не достигают более горячих областей, где снова испаряются.

Так возникает непрерывный цикл: конденсация → перенос ветрами → испарение.

Почему важно разделять «утро» и «вечер» планеты

Ранее многие исследования предполагали, что атмосфера вдоль всей границы дня и ночи одинакова. Для приливно захваченных планет это оказалось слишком упрощённым предположением.

Когда исследователи отдельно изучили две стороны этой границы, им удалось фактически «рассеять туман» в данных. Более ясная вечерняя сторона позволила точнее определить химический состав атмосферы, поскольку облака меньше закрывали глубокие слои газа.

Этот метод может значительно улучшить анализ атмосфер и других экзопланет.

Вероятно, это обычная погода для горячих юпитеров

Астрономы предполагают, что WASP‑94A b — не уникальный случай. Подобная схема «облачное утро — ясный вечер» может встречаться у многих горячих юпитеров.

Некоторые наблюдения уже намекают на это. Например:

• у WASP‑39 b обнаружены различия между утренней и вечерней сторонами атмосферы;
• у WASP‑17 b телескоп JWST выявил минеральные облака, содержащие частицы кварцеподобного кремнезёма.

Все эти результаты указывают на одно: даже в атмосферах раскалённых газовых гигантов могут существовать сложные погодные системы, включая циклы облаков из испарённых минералов.