HD 189733 A b — экзопланета, ярко-голубой газовый гигант в созвездии Лисички, по размерам сопоставим с Юпитером, обращается вокруг оранжевого карлика HD 189733 A на расстоянии 63 световых года от Солнца[4][5]. Планета была открыта на орбите звезды HD 189733 A 5 октября 2005 года, когда астрономы во Франции наблюдали, как планета движется по диску звезды[6]. Имея массу на 13 % выше, чем у Юпитера, HD 189733 b вращается вокруг родительской звезды каждые 2,2 дня с орбитальной скоростью 152,5 км/с, что делает его горячим юпитером с плохими перспективами для внеземной жизни. Будучи ближайшим транзитным горячим юпитером к Земле, HD 189733 b является предметом всестороннего изучения атмосферы. Атмосфера HD 189733b была тщательно изучена с помощью приборов с высоким и низким разрешением, как с Земли, так и из космоса[7]. HD 189733 b была первой экзопланетой, для которой была построена карта температур, возможно, зафиксированная с помощью поляриметрии[8], для определения её общего цвета (ярко-голубой)[8][9].
HD 189733 A b | |
---|---|
Экзопланета | |
![]() HD 189733 A b в представлении художника | |
Родительская звезда | |
Звезда | HD 189733 A |
Созвездие | Лисичка |
Прямое восхождение (α) | 20ч 00м 43.7133с |
Склонение (δ) | +22° 42′ 39.070″ |
Видимая звёздная величина (mV) | 7,66 |
Расстояние |
62,9 св. года (19,3 пк) |
Спектральный класс | K1.5V |
Элементы орбиты | |
Большая полуось (a) | 0,03099 ± 0,0006 а. е. |
Перицентр (q) | 0,03096 а. е. |
Апоцентр (Q) | 0,03102 а. е. |
Эксцентриситет (e) | 0,0010 ± 0,0002 |
Орбитальный период (P) | 2,2185733 ± 0,00002 д. |
Орбитальная скорость (υ) | 152,5 км/с |
Наклонение (i) | 85,76 ± 0,29° |
Аргумент перицентра (ω) | 20 ± 37 °[1] |
Время транзита (Tt) | 2,453,988.80336 ± 0,00024 JD |
Полуамплитуда лучевой(K) скорости звезды |
205 ± 6 м/с |
Физические характеристики | |
Масса (m) | 1,13 ± 0,03 MJ |
Минимальная масса (m sin i) | 1,138 ± 0,025[2] MJ |
Радиус(r) | 1,138 ± 0,027 RJ |
Альбедо | 0,4 ± 0,12[3] |
Ускорение св. падения (g) | 21,2 м/с² |
Температура (T) | 1117 ± 42 K |
Информация об открытии | |
Дата открытия | 5 октября 2005 года |
Первооткрыватель(и) | Bouchy et al. |
Метод обнаружения |
Метод Доплера, транзитный метод |
Место открытия | Обсерватория Верхнего Прованса |
Статус открытия | Подтверждено |
![]() | |
![]() |
В июле 2014 года НАСА объявило об обнаружении очень сухой атмосферы на трёх экзопланетах (HD 189733 A b, HD 209458b, WASP-12b), вращающихся вокруг аналогов Солнца[10].
Обнаружение
5 октября 2005 года группа астрономов объявила об открытии транзитной планеты HD 189733 A b[6]. Затем планета была обнаружена с помощью доплеровской спектроскопии. Измерения радиальной скорости в реальном времени обнаружили эффект Росситера — Маклафлина, вызванный прохождением планеты перед её звездой, прежде чем фотометрические измерения подтвердили, что планета проходила по диску звезды[6]. В 2006 году группа, возглавляемая Дрейком Демингом, объявила об обнаружении сильного инфракрасного теплового излучения от транзитной экзопланеты HD 189733 A b путём измерения уменьшения потока излучения (уменьшения общего света) во время её вторичного затмения (когда планета проходит за звездой)[6].
Физические характеристики
HD 189733 A b по массе и размерам немного превосходит Юпитер. При этом экзопланета — одна из самых горячих из известных, так как расстояние от HD 189733 A b до её звезды в 30 раз меньше, чем расстояние от Земли до Солнца. Планета принадлежит к классу так называемых горячих юпитеров — газовых гигантов, расположенных очень близко к центральной звезде системы. Из-за близости к родительской звезде на HD 189733 A b поддерживается температура до 930 °С на светлой стороне, и не опускается ниже 425 °С на тёмной. Период обращения HD 189733 A b вокруг звезды составляет меньше двух с половиной дней. Вероятно, вращение этой планеты синхронизировано с её орбитальным движением — планета всегда повёрнута к звезде одной стороной.
В 2007 году, пользуясь данными телескопа «Хаббл», учёные обнаружили, что у HD 189733 A b есть туманная атмосфера. Когда планета находится между земным наблюдателем и звездой, её атмосфера приобретает красноватый оттенок[11]. Причина этого — в дымке, находящейся в атмосфере. Что именно составляет этот туман — пока точно не известно, но, по предварительным оценкам, это должны быть крошечные пылинки (диаметром менее 1 мкм) — частички железа, силикатов, оксида алюминия.
![Thumb](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/Global_Temperature_Map_for_Exoplanet_HD_189733b.jpg/640px-Global_Temperature_Map_for_Exoplanet_HD_189733b.jpg)
В конце 2007 года группа астрономов под руководством Светланы Бердюгиной из Цюрихского технологического университета, используя шведский 60-сантиметровый телескоп KVA, который расположен в Испании, смогла напрямую увидеть поляризованный свет, отражённый от этой планеты, и при помощи дополнительных специальных фильтров изучить его. Изучение характера поляризации показало, что размер атмосферы, которая отражает свет, более чем на 30 % превышает диаметр самой планеты; скорее всего, атмосфера состоит из частиц размером менее 0,5 мкм, например, атомов, молекул, крошечных частичек пыли или, возможно, водяного пара. Максимум поляризации наблюдается, когда звезда освещает ровно половину планеты (раз в двое суток)[12][13].
Для HD 189733 A b впервые в истории исследования экзопланет удалось составить карту температур на поверхности. По инфракрасным наблюдениям космического телескопа «Спитцер» температура атмосферы планеты варьируется от 425 до 930 °C[14]. При этом самое горячее место на поверхности HD 189733 A b находится не в точке, указывающей точно на звезду, а смещено на 30 градусов восточнее. Это смещение говорит о постоянно дующем с запада на восток урагане в атмосфере этой планеты. Он и переносит тепловую энергию. Исследователи оценили его скорость приблизительно в 9600 км/час[15].
Изначально существовала гипотеза, что в атмосфере планеты должно быть много воды, однако цвета планеты обусловлены наличием в её атмосфере частичек силикатов[16], рассеивающих видимый свет в синей части спектра[17]. После некоторых сомнений эти данные подтвердились[17]: при помощи телескопа «Спитцер», который и открыл данную планету, удалось обнаружить пары́ воды в лучах света в тот момент, когда HD 189733 A b проходила перед своей звездой. При этом планета не может считаться обитаемой из-за слишком высокой температуры (в среднем 727 °C). Однако существование воды на HD 189733 A b показывает возможность обнаружения воды и на других планетах, многие из которых могут быть гораздо более благоприятны для жизни. Также с помощью наземных телескопов были найдены следы метана в атмосфере, находящегося в особом «флуоресцентном» состоянии, испускающего электромагнитное излучение в ИК-диапазоне. Это состояние метана говорит о наличии в атмосфере HD 189733 A b какой-то активности, но её природу астрономам ещё предстоит установить[18].
Планетарная система, в которой расположена HD 189733 A b, довольно хорошо изучена земными и орбитальными телескопами, но впервые учёным удалось определить, как выглядит планета в оптическом диапазоне[19]. Осуществить это удалось благодаря измерению альбедо планеты, то есть её отражающей способности в оптическом диапазоне[19]. При прохождении планеты сквозь диск звезды учёные зафиксировали снижение яркости всей системы в той части спектра, который соответствует видимому голубому цвету[19]. При помощи телескопа HARPS удалось определить, что скорость ветра в атмосфере планеты составляет 2 км/с [20].
Видимый цвет
В 2008 году команда астрофизиков обнаружила видимый цвет планеты с помощью поляриметрии, что было первым таким успехом[21]. Этот результат, похоже, был подтверждён и уточнён той же командой в 2011 году[8]. Они обнаружили, что альбедо планеты значительно больше в синем свете, чем в красном, скорее всего, из-за рассеяния Рэлея и молекулярного поглощения в красном[8]. Синий цвет планеты был впоследствии подтверждён в 2013 году[22], что сделало HD 189733 A b первой экзопланетой, чей общий цвет был определён двумя различными методами. Эти измерения в поляризованном свете с тех пор были оспорены двумя отдельными группами, использующими более чувствительные поляриметры[23][24][25], с верхними пределами поляриметрического сигнала, предоставленного в них.
Синий цвет планеты может быть результатом рассеяния Рэлея. В середине января 2008 года спектральные наблюдения во время транзита планеты с использованием этой модели показали, что, если бы существовал молекулярный водород, его атмосферное давление составляло бы 410 ± 30 мбар и равнялось 0,1564 солнечным радиусам. Модель аппроксимации Ми также обнаружила, что в атмосфере планеты имеется возможный конденсат, силикат магния. Температура планеты согласно моделям составляет 1340–1540 К [26]. Эффект Рэлея подтверждается в других моделях[27] и очевидным отсутствием более холодной затенённой стратосферы ниже её внешней атмосферы. В видимом излучении спектра, благодаря их высоким сечениям поглощения, могут быть исследованы атомарный натрий и калий. Например, используя спектрограф UVES высокого разрешения на VLT, натрий был обнаружен в атмосфере, и были исследованы другие физические характеристики атмосферы, такие как температура[7].
Погода и дожди из расплавленного стекла
Погода на HD 189733 A b смертельна. Ветры, состоящие из частиц силиката, дуют со скоростью 8700 км/ч. При наблюдении за этой планетой также обнаружено, что на этой планете идут дожди из расплавленного стекла[28].
Водяной пар, кислород и органические соединения
Наблюдения с использованием космического телескопа Хаббл подтверждают присутствие водяного пара, нейтрального кислорода, а также органического соединения метана[27][29][30]. Позже наблюдения VLT также обнаружили присутствие угарного газа на дневной стороне планеты[31].