TrES-2b — экзопланета чёрный гигант

TrES-2b (Trans-Atlantic Exoplanet Survey 2b или Kepler-1b) — большая горячая экзопланета типа Юпитера, вращающаяся вокруг звезды G-типа (главной последовательности), известной как GSC 02620-00648. Он был обнаружен в 2006 году сетью телескопов Trans-Atlantic Exoplanet Survey (TrES), которая была разработана для поиска экзопланет методом транзита.

Особенности

Одна из самых интересных особенностей TrES-2b заключается в том, что это одна из самых темных известных экзопланет, отражающая менее 1% падающего на нее света по состоянию на 2011 год. Это связано с наличием в её атмосфере толстого слоя газов, в основном состоящих из водорода и гелия. Это делает её «черным газовым гигантом». Расстояние от Земли 750 миллионов световых лет.

TrES-2b вращается вокруг своей звезды очень близко, совершая полный оборот всего за 1,2 дня. Эта близость к своей звезде означает, что она невероятно горячая, ее температура оценивается примерно в 2500 градусов по Цельсию. Вероятно, это связано с тем, что родительская звезда является звездой спектрального класса G, которая примерно на 20% массивнее нашего Солнца и примерно на 30% горячее.

Также важно отметить, что TrES-2b не имеет твердой поверхности, это просто массивный газовый шар, у которого нет твердой поверхности, на которой можно было бы стоять. Он считается газовым гигантом, похожим на Юпитер или Сатурн, но он намного больше, примерно в 1,7 раза больше Юпитера, а его масса примерно в 4 раза больше массы Юпитера, что делает TrES-2b одной из крупнейших известных экзопланет.

Изучение TrES-2b и других горячих юпитеров позволяет ученым больше узнать об атмосфере, динамике и формировании газовых гигантов в целом.

Атмосфера

Экзопланета известна своей густой и темной атмосферой, которая, как считается, состоит в основном из водорода и гелия с возможными следовыми количествами других газов, таких как метан, аммиак и водяной пар. Атмосфера настолько плотная, что блокирует значительное количество света от звезды-хозяина, из-за чего планета кажется очень темной.

Из-за своего большого размера и непосредственной близости к своей родительской звезде TrES-2b также подвержен интенсивному излучению и сильным звездным ветрам, которые могут повлиять на атмосферу планеты и погодные условия. Интенсивное тепло от звезды-хозяина заставляет верхнюю атмосферу планеты расширяться, делая ее более расплывчатой на снимке, чем планеты в нашей Солнечной системе.

Изучение атмосферы TrES-2b было сложной задачей из-за её темной природы и непосредственной близости к родительской звезде, но ученые смогли изучить атмосферу планеты с помощью спектроскопии, метода, который позволяет анализировать состав ее атмосферы, изучая свет, который она отражает, передает или излучает. С помощью этого метода ученые смогли обнаружить присутствие различных газов, таких как водяной пар, окись углерода и метан, в атмосфере TrES-2b, которые обычно не встречаются в атмосферах горячих юпитеров.

Ученые также смогли изучить разницу дневных и ночных температур на планете. Они обнаружили, что разница температур очень мала, а температуры почти одинаковы, это может быть связано с плотной атмосферой, которая действует как «одеяло» и препятствует утечке тепла.

В целом изучение атмосферы TrES-2b является активной областью исследований, которая помогает улучшить наше понимание свойств атмосферы и динамики экзопланет-гигантов.

Температура

Температура на поверхности TrES-2b чрезвычайно высока, по оценкам, около 2500 градусов по Цельсию, что выше, чем у большинства звезд. Это связано с чрезвычайно близкой близостью планеты к своей родительской звезде, из-за чего она подвергается интенсивному излучению и нагреву.

Смена дня и ночи и времен года

В отличие от планет в нашей Солнечной системе, TrES-2b не имеет твердой поверхности, это просто массивный газовый шар, и у него нет понятия дня и ночи, как мы его знаем, поскольку планета не вращается вокруг своей оси, поскольку она привязана к своей звезде-хозяину, а это означает, что одна сторона всегда обращена к звезде, а другая сторона находится в постоянной темноте. Температура на светлой стороне планеты намного выше, чем на темной, однако из-за плотной атмосферы разница не столь значительна.

TrES-2b также не имеет концепции времен года в обычном смысле, поскольку планета привязана к своей родительской звезде, ее времена года не меняются в зависимости от наклона ее оси или положения планеты на ее орбите. Вместо этого «сезоны» определяются положением планеты на ее орбите и расстоянием от звезды-хозяина.

Самая тёмная во Вселенной?

TrES-2b известна своей темной плотной атмосферой, которая отражает менее 1% падающего на нее света, что делает ее одной из самых темных известных экзопланет. Однако это не самая черная планета во Вселенной.

Было обнаружено, что другие экзопланеты еще темнее, чем TrES-2b, например, WASP-12b — еще одна экзопланета типа горячего Юпитера. Было подсчитано, что она отражает менее 0,5% падающего на нее света и считается одной из самых темных из известных экзопланет.

Стоит отметить, что эти темные экзопланеты невероятно редки, и большинство найденных экзопланет намного ярче и отражают больше света. Это связано с тем, что в атмосфере большинства экзопланет есть яркие облака и дымка, которые отражают больше света обратно в космос.

Информация о том, что WASP-12b темнее TrES-2b, получена в результате изучения их отраженного света. Ученые использовали технику спектроскопии для изучения количества света, отражаемого экзопланетой. Измеряя количество отраженного света и сравнивая его с количеством света, исходящего от звезды-хозяина, они могут сделать вывод об альбедо экзопланеты (альбедо — это мера отражающей способности поверхности, это отношение отраженного света к падающему свету).

В случае TrES-2b измерения его альбедо дали значения около 0,01, что означает, что он отражает менее 1% падающего на него света. В то время как в случае WASP-12b измерения альбедо дали значения около 0,005, что означает, что он отражает менее 0,5% падающего на него света.

Важно отметить, что эти измерения альбедо получены из разных исследований, а также из разных методов, поэтому точные значения могут варьироваться в зависимости от используемых методов, но в целом эти значения указывают на то, что WASP-12b темнее, чем TrES-2b.

Многие экзопланеты обнаруживаются методом транзита, который основан на обнаружении небольшого провала в звездном свете, который возникает, когда планета проходит перед своей звездой-хозяином. Следовательно, чем темнее экзопланета, тем меньше сигнала она генерирует, что затрудняет обнаружение, поэтому самые темные экзопланеты труднее обнаружить.