На планете WASP-127b, газовом гиганте, который находится на расстоянии более 500 световых лет от Земли, обнаружено удивительное явление.

С помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, ученые обнаружили сверхзвуковой реактивный ветер, несущийся вокруг экватора планеты с удивительной скоростью 33 000 км/ч.

Это открытие знаменует собой самый быстрый реактивный поток, когда-либо измеренный на любой известной планете, и проливает новый свет на сложные и экстремальные погодные условия на планетах за пределами нашей Солнечной системы.

WASP-127b очаровывает ученых с момента своего открытия в 2016 году. Эта планета немного больше Юпитера, но имеет гораздо меньшую массу, что делает ее "рыхлым" газовым гигантом. Ее низкая плотность свидетельствует о том, что атмосфера очень растянута, что позволяет астрономам относительно легко изучать ее состав и климат.

В отличие от Земли, где бури и ветры обусловлены разницей температур и вращением планеты, погода на WASP-127b определяется гораздо более экстремальными силами.

Ученые предполагают, что планета приливно заблокирована к своей звезде, то есть одна ее сторона постоянно обращена к звезде, тогда как другая остается в вечной темноте. Это приводит к драматическим атмосферным условиям, включая интенсивные ветры, которые перераспределяют тепло вокруг планеты. Однако скорость этих ветров стала для исследователей полной неожиданностью.

"Часть атмосферы этой планеты движется к нам с большой скоростью, в то время как другая часть удаляется от нас с той же скоростью. Этот сигнал показывает нам, что вокруг экватора планеты существует очень быстрый, сверхзвуковой, реактивный ветер", - отметила Лиза Нортманн из Геттингенского университета в Германии, ведущий автор исследования.

Ветры достигают потрясающей скорости 9 километров в секунду, что почти в шесть раз превышает ожидаемую скорость вращения планеты.

Для сравнения, самая быстрая скорость ветра, зафиксированная в Солнечной системе, наблюдалась на Нептуне, где атмосферные ветры достигают "всего" 1 800 км/ч. Ветры WASP-127b значительно превосходят этот показатель, двигаясь со скоростью, настолько экстремальной, что она конкурирует со скоростью некоторых самых быстрых метеороидов в нашей Солнечной системе.

Чтобы измерить эти ветры, исследовательская группа использовала инструмент CRIRES+ на телескопе VLT. Этот передовой инструмент позволяет ученым анализировать атмосферу далеких планет, изучая, как звездный свет фильтрует окружающие их газы.

Измеряя определенные длины волн света, поглощаемых и излучаемых молекулами в верхних слоях атмосферы планеты, команда смогла идентифицировать молекулы водяного пара и угарного газа в воздухе WASP-127b.

Но именно движение этих молекул наиболее шокировало открывателей. Когда исследователи проанализировали их скорость, они заметили кое-что неожиданное -- двойной пик в данных, который показал, что одна сторона атмосферы планеты двигалась к Земле, а другая -- от нее. Это указывало на то, что высокоскоростные струйные ветры мчатся вокруг экватора, а не просто движутся от дневной стороны к ночной, как ожидалось ранее.

Кроме обнаружения экваториального струйного потока, исследовательская группа также обнаружила остроинтересные вариации температуры на планете. Полюса выглядят холоднее, чем остальная часть планеты, что свидетельствует о неравномерном распределении тепла.

Также заметна разница температур между утренней и вечерней сторонами планеты, что намекает на сложную атмосферную динамику, подобную той, что наблюдается на Земле и других планетах нашей Солнечной системы.

"Это свидетельствует о том, что планета имеет сложные погодные условия так же, как Земля и другие планеты нашей системы", - отметил Фэй Ян, профессор Китайского научно-технического университета и соавтор исследования.

До недавнего времени изучение атмосфер экзопланет было невозможной задачей. Годами астрономы могли только определить массу и радиус планеты, что давало им мало информации о ее климате или составе атмосферы.

Однако благодаря мощным наземным телескопам, таким как VLT Европейского космического агентства, исследователи теперь могут составлять карты погодных систем на далеких планетах и изучать их ветровые паттерны, температурные градиенты и даже облачные образования.

"Понимание динамики этих экзопланет помогает нам исследовать такие механизмы, как перераспределение тепла и химические процессы, улучшая наше понимание формирования планет и потенциально проливая свет на происхождение нашей собственной Солнечной системы", - отметил Дэвид Конт, соавтор работы из Мюнхенского университета Людвига Максимилиана.

Удивительно, но такой уровень точности возможен лишь с помощью наземных телескопов. Современные космические телескопы, в том числе Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST), еще не имеют необходимой точности для определения скорости ветра, подобной той, что наблюдается на WASP-127b. Это означает, что астрономические приборы на Земле остаются важными для расширения границ исследований экзопланет.

С открытием сверхзвуковых ветров на WASP-127b астрономы с нетерпением ждут еще более детальных исследований атмосфер далеких миров. Сверхбольшой телескоп (ELT) ESO, который сейчас строится в Чили, будет играть решающую роль в этих исследованиях. Оснащенный инструментом ANDES, ELT позволит ученым выявлять еще более тонкие детали в ветровых режимах экзопланет и расширить эти исследования на меньшие каменистые планеты.

"Это означает, что мы, вероятно, сможем распознать еще более тонкие детали ветрового режима и расширить это исследование на меньшие каменистые планеты", - подытожил Нортманн.

Открытие сверхзвуковых реактивных ветров на WASP-127b является важной вехой в экзопланетной науке. С усовершенствованием телескопов ученые вскоре смогут отслеживать штормовые системы, измерять количество осадков и даже определять погодные циклы в далеких мирах. Каждое новое открытие приближает нас на шаг к пониманию разнообразной и динамичной природы планет за пределами нашей Солнечной системы.

Исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.