Астрономи створили першу в історії тривимірну карту планети за межами нашої Сонячної системи — WASP-18b — що стало важливим кроком уперед у дослідженні екзопланет.
Використовуючи космічний телескоп Джеймса Вебба, дослідники застосували нову техніку, яка називається 3D-картуванням затемнень, або спектроскопічним картуванням затемнень, щоб відстежувати ледь помітні зміни різних довжин хвиль світла, коли WASP-18b рухалася за своєю зіркою. Ці зміни дозволили вченим реконструювати температуру в різних широтах, довготах та висотах, виявляючи різні температурні зони по всій атмосфері планети.
«Якщо ви створите карту на довжині хвилі, яку поглинає вода, ви побачите водяну палубу в атмосфері, тоді як довжина хвилі, яку вода не поглинає, дозволить досліджувати глибше», – сказав у своїй заяві Райан Челленер, постдокторант кафедри астрономії Корнельського університету та провідний автор дослідження, опублікованого за цим дослідженням. «Якщо ви об’єднаєте ці дані, ви зможете отримати 3D-карту температур у цій атмосфері».
WASP-18b розташована приблизно за 400 світлових років від Землі; її маса приблизно в 10 разів перевищує масу Юпітера, а вона робить оберт навколо своєї зірки лише за 23 години. Оскільки вона знаходиться так близько до своєї зірки, температура в атмосфері планети сягає майже 5000 градусів за Фаренгейтом (2760 градусів за Цельсієм). Ці палючі умови зробили її ідеальним кандидатом для тестування нового методу 3D-картографування температури.
На карті було виявлено яскраву центральну гарячу точку, оточену холоднішим кільцем на денній стороні планети — вона має припливно-замкнену орбіту, що означає, що одна сторона планети завжди повернута до своєї зірки — що демонструє, що вітри екзопланети не розподіляють тепло рівномірно по всій атмосфері.
Примітно, що гаряча точка показала нижчий рівень водяної пари, ніж середній показник в атмосфері WASP-18b.
«Ми вважаємо, що це свідчить про те, що планета настільки гаряча в цьому регіоні, що починає розщеплювати воду», — сказав Челленер. «Це передбачала теорія, але справді цікаво побачити це за допомогою реальних спостережень».
Ця нова техніка 3D-картографування затемнень відкриє багато дверей у спостереженнях за екзопланетами, оскільки вона «дозволяє нам зображувати екзопланети, які ми не можемо бачити безпосередньо, тому що їхні зірки-господарі занадто яскраві», — сказав Челленер. Оскільки 3D-картографування затемнень застосовується до інших екзопланет, які спостерігає Вебб, «ми можемо почати розуміти екзопланети в 3D як популяцію, що дуже захопливо», — додав він.