Дневная сторона планеты WASP-121b раскалена до 2358 кельвинов — это горячее, чем поверхность многих звёзд. Здесь, в вечном свете, атмосфера не просто кипит: она плавит горные породы и превращает их в газ. Но не весь газ остаётся газом. Часть его конденсируется в облака, и эти облака прячут в себе титан, как ловушка прячет зверя.
Спектр дневного полушария, снятый телескопом «Джеймс Уэбб» в диапазоне от 0,6 до 5,1 микрометра, показал неожиданное: оксида титана (TiO) в газовой фазе оказалось значительно меньше, чем предсказывали модели. Зато в данных проступили признаки конденсата — твёрдых частиц, которые рассеивают свет. Свободно-химический ретрив (подбор модели атмосферы под наблюдения) дал уверенные детекции воды (13,4σ), угарного газа (14,7σ), монооксида кремния (4,9σ), оксидов титана (5,4σ) и ванадия (6,6σ). А облака обнаружились с достоверностью 10,2σ, из них титанатные — на уровне 6,7σ. Это первое прямое доказательство существования титанатных облаков в атмосфере какой-либо экзопланеты.
Ловушка захлопнулась: титан, который должен был оставаться газом при таких температурах, связался в кристаллы CaTiO3. Поэтому его и не видно в газовой фазе — он спрятан в облаках. Отношение углерода к кислороду (C/O) оказалось сверхсолнечным: 0,963 ± 0,024. Это значит, что планета сформировалась далеко от своей звезды, за снеговой линией (расстоянием, где замерзает вода), а потом мигрировала ближе. Металличность — доля элементов тяжелее гелия — составила 4,7 солнечной, что также указывает на рождение в холодных окраинах системы.
Раньше модели атмосфер ультрагорячих юпитеров не учитывали конденсацию тугоплавких соединений в облака, и оценки содержаний элементов могли быть искажены. Теперь ясно: часть титана и других металлов «прячется» в частицах, и это необходимо учитывать при интерпретации спектров. В будущем титанатные облака будут искать и на других раскалённых гигантах, а трёхмерные модели помогут понять, как эти ловушки переносятся между дневной и ночной сторонами. Так облака над далёкой планетой становятся ключом к истории её рождения и странствий.
Титанат кальция (CaTiO3) — тот самый минерал перовскит, который дал название целому классу материалов для солнечных батарей.