Наличие у планеты стратосферы может дать астрономам сведения о составе планеты, и как она формировалась. Этот атмосферный слой образуется, когда определенные молекулы в атмосфере планеты поглощают ультрафиолетовую радиацию и часть видимого света звезды. Поглощение энергии этими молекулами согревает стратосферу, и эти молекулы действуют наподобие солнцезащитного экрана планеты.

До последнего времени исследователи не были уверены, что такие молекулы можно найти в атмосферах массивных и горячих экзопланет.

«Некоторые из этих планет имеют настолько горячие верхние слои атмосфер, что они, по сути, испаряются в пространство. При таких температурах мы не могли ожидать, что найдем атмосферу с молекулами, которые могли бы привести к возникновению многослойных структур», – говорит Эви Мэнделл из Центра космических полетов НАСА им. Годдарда, один из авторов статьи, принятой к публикации в Astrophysical Journal. С пресс-релизом публикации можно ознакомиться на arXiv.org.
В атмосфере нашей планеты стратосфера находится выше тропосферы – турбулентной, определяющей погоду области, которая простирается от поверхности планеты примерно до верхней границы облаков. В тропосфере наибольшая температура у поверхности, и с увеличением высоты температура воздуха падает.

В стратосфере всё наоборот. В этом слое температура с высотой увеличивается. Это явление называется температурной инверсией.

В земной атмосфере температурная инверсия возникает благодаря тому, что молекулы озона в стратосфере поглощают львиную долю ультрафиолетовой радиации Солнца, препятствуя ее проникновению к поверхности Земли и защищая жизнь от убийственного излучения. При этом поглощаемая молекулами озона энергия приводит к нагреву стратосферы.
Похожие температурные инверсии происходят и в стратосферах других планет нашей Солнечной системы, таких как Юпитер и Сатурн. В их случае «виновниками» температурной инверсии выступают не молекулы озона, а молекулы углеводородов.

Однако, ни озон, ни углеводороды не могут перенести высокие температуры в атмосферах наиболее известных экзопланет. Поэтому возможность существования стратосфер у этих планет является предметом дискуссий у астрофизиков и планетологов.

Используя возможности камеры WFC3 космического телескопа «Хаббл», доктору Мэнделлу и его коллегам удалось положить конец спорам и идентифицировать температурную инверсию в атмосфере «горячего Юпитера» WASP-33b.
Эта планета примерно в 4,5 раза тяжелее Юпитера и вращается вокруг звезды WASP-33, также известной как HD 15082, находящейся на расстоянии около 380 световых лет в северном созвездии Андромеды.

Астрономы использовали наблюдения «Хаббла» и данные предыдущих исследований для измере

Астрономы обнаружили стратосферу у «горячего Юпитера»
Статья на официальном сайте НАСА (на англ.)