Аннотация:
В работе рассматриваются физические характеристики и динамика газовых оболочек горячих юпитеров (ГЮ) — газовых гигантов, масса которых сопоставима с массой Юпитера, а большая полуось орбиты меньше 0,1 а.е. С момента открытия первого ГЮ прошло уже почти четверть века, однако до сих пор многие вопросы об их происхождении и свойствах остаются открытыми. Научный интерес к ГЮ имеет две основные причины. Первая — это отсутствие подобных планет в нашей Солнечной системе, что бросает открытый вызов всем космогоническим теориям. Вторая — характеристики атмосфер экзопланет в настоящее время могут быть получены главным образом для транзитных ГЮ путём исследования их абсорбционных спектров. Планеты этого типа легко наблюдаемы по сравнению с другими, поскольку они имеют большой размер, а их транзиты могут наблюдаться при значительно больших углах наклона орбитальной
плоскости. Сравнительно недавно были получены данные о наличии по крайней мере у некоторых ГЮ протяжённых газовых оболочек, простирающихся далеко за пределы их полостей Роша. В статье основное внимание уделено результатам теоретических исследований и численного моделирования динамики оболочек ГЮ. Также обсуждаются вопросы экспериментальной проверки полученных результатов и предсказаний с использованием планируемых российских космических телескопов “Спектр-УФ” (международное название WSO-UV) и
“Миллиметрон”.
Авторы признательны правительству РФ и Министерству высшего образования и науки РФ за поддержку по гранту 075-15-2020-780 (N13.1902.21.0039) и Российскому научному фонду (проекты 18-12-00447, 19-12-00370).
Поступила:1 июня 2020 г. Доработана: 9 ноября 2020 г. Одобрена в печать: 20 ноября 2020 г.
Образец цитирования:
Д. В. Бисикало, В. И. Шематович, П. В. Кайгородов, А. Г. Жилкин, “Газовые оболочки экзопланет—горячих юпитеров”, УФН, 191:8 (2021), 785–845; Phys. Usp., 64:8 (2021), 747–800
V. Shematovich, D. Bisikalo, G. Tsurikov, A. Zhilkin, “Non-Thermal Processes of Nitric Oxide Formation during Precipitation of Auroral Electrons into the Upper Atmospheres of Terrestrial Planets”, Astron. Rep., 68:8 (2024), 843
I. F. Shaikhislamov, I. B. Miroshnichenko, M. S. Rumenskikh, A. V. Shepelin, A. G. Berezutsky, S. S. Sharipov, M. P. Golubovsky, A. A. Chibranov, M. L. Khodachenko, “Aeronomy of the Atmosphere of Ultra-Hot Jupiter Kelt9b with Allowance for the Kinetics of Hydrogen Atom Levels”, Astron. Rep., 68:8 (2024), 802
I. F. Shaikhislamov, I. B. Miroshnichenko, M. S. Rumenskikh, A. V. Shepelin, A. G. Berezutsky, S. S. Sharipov, M. P. Golubovsky, A. A. Chibranov, M. L. Khodachenko, “Aeronomy of the atmosphere of ultra-hot Jupiter Kelt9B taking into account the kinetics of hydrogen atom levels”, Astronomičeskij žurnal, 101:8 (2024), 725
V. I. Shematovich, D. V. Bisikalo, G. N. Tsurikov, A. G. Zhilkin, “Non-thermal processes of nitrogen oxide formation during precipitation of auroral electrons into the upper atmospheres of terrestrial planets”, Astronomičeskij žurnal, 101:8 (2024), 770
A. G. Zhilkin, Y. G. Gladysheva, V. I. Shematovich, G. N. Tsurikov, D. V. Bisikalo, “Effect of the Star Extreme Radiation Flux on the Structure of the Hydrogen–Helium Upper Atmosphere of Hot Jupiter”, Astron. Rep., 68:11 (2024), 1031
D. V. Bisikalo, A. G. Zhilkin, “Hydrodynamics of Gaseous Envelopes of Hot Jupiters”, Fluid Dyn, 59:8 (2024), 2362
А. Г. Жилкин, “Трехмерная численная модель оболочки горячей экзопланеты на основе сферических координат”, Астрономический журнал, 100:4 (2023), 305; A. G. Zhilkin, “3d numerical model of the envelope of a hot exoplanet based on spherical coordinates”, Astron. Rep., 67:4 (2023), 307
А. В. Колесниченко, “Джинсовская неустойчивость астрофизической самогравитирующей среды при наличии высокого радиационного давления и диффузионного переноса излучения”, Астрономический вестник, 57:3 (2023), 262; A. V. Kolesnichenko, “Jeans instability of an astrophysical self-gravitating medium in the presence of high radiation pressure and diffuse radiative transfer”, Sol Syst Res, 57:3 (2023), 249
A. G. Zhilkin, Yu. G. Gladysheva, V. I. Shematovich, D. V. Bisikalo, “Aeronomic model of hydrogen–helium upper atmospheres of hot giant exoplanets”, Astron. Rep., 67:12 (2023), 1329
V. Shematovich, D. Bisikalo, G. Tsurikov, “Non-thermal nitric oxide formation in the Earth's polar atmosphere”, Atmosphere, 14:7 (2023), 1092
A. A. Simonova, V. I. Shematovich, “Approximate calculation of the thermal loss of the atmosphere of a hot exoplanet in a low orbit with taking into account the ellipticity”, Astrophys. Bull., 78:2 (2023), 217
А. А. Автаева, В. И. Шематович, “Кинетическая модель воздействия звездного ветра на протяженную водородную атмосферу экзопланеты $\pi$ Men c”, Астрономический журнал, 100:10 (2023), 858; A. A. Avtaeva, V. I. Shematovich, “Kinetic Model of the Effect of the Stellar Wind on the Extended Hydrogen Atmosphere of the Exoplanet π Men c”, Astron. Rep., 67:10 (2023), 979
A. G. Zhilkin, D. V. Bisikalo, “Effect of magnetic field diffusion on the structure of extended envelopes of hot jupiters”, Astron. Rep., 66:11 (2022), 1008
A. A. Avtaeva, V. I. Shematovich, “Nonthermal atmospheric losses for the exoplanet GJ 3470b”, Astron. Rep., 66:12 (2022), 1254
D. Bisikalo, V. Shematovich, B. Hubert, “The kinetic monte carlo model of the auroral electron precipitation into N$_2$-O$_2$ planetary atmospheres”, Universe, 8:8 (2022), 437
Zhilkin A. Bisikalo D., “Multi-Component Mhd Model of Hot Jupiter Envelopes”, Universe, 7:11 (2021), 422
Д.В. Бисикало, В.И. Шематович, П.В. Кайгородов, А.Г. Жилкин, “ОБОЛОЧКИ ГОРЯЧИХ ЮПИТЕРОВ — КЛЮЧ К ПОНИМАНИЮ ФИЗИКИ И ЭВОЛЮЦИИ ЭКЗОПЛАНЕТ, “Земля и Вселенная””, Земля и Вселенная, 2021, № 6, 49