Телескоп «Джеймс Уэбб» раскрыл некоторые секреты атмосферы экзопланеты-субнептуна⁠⁠

Космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб» сделал важное открытие в изучении загадочного типа экзопланет — субнептунов.

Хотя эти планеты являются наиболее распространённым типом экзопланет в нашей галактике, они до сих пор оставались окутанными тайной. Теперь учёные впервые получили возможность детально изучить атмосферу одной из таких планет — TOI-421 b.

TOI-421 b — уникальная экзопланета, вращающаяся вокруг солнцеподобной звезды в созвездии Лебедя на расстоянии 244 световых лет от Земли.

Откройте для себя Вселенную! Присоединяйся в наше сообщество Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

По размерам, массе и плотности она занимает промежуточное положение между Землёй и Нептуном, но из-за чрезвычайно близкого расположения к своей звезде (всего 5,6% расстояния между Землёй и Солнцем) на ней царит невероятная жара.

Спектроскопические исследования с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» выявили в атмосфере планеты воду, а также возможное присутствие диоксида серы и угарного газа.

Особенно примечательно то, что атмосфера TOI-421 b богата водородом и, в отличие от более холодных субнептунов, остаётся прозрачной, не окутанной облаками и дымкой. Представленная художественная концепция основана на данных спектроскопических наблюдений Уэбба и предыдущих наблюдений с помощью других телескопов.

Субнептуны представляют особый интерес для астрономов, поскольку они отсутствуют в нашей Солнечной системе, несмотря на то, что в других частях галактики встречаются очень часто. До запуска телескопа «Уэбб» эти планеты было чрезвычайно сложно наблюдать из-за их небольшого размера и особенностей их атмосферы. Как отмечает главный исследователь Элиза Кемптон из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, ученые ждали возможности изучить атмосферы этих планет уже много лет.

Особый интерес к TOI-421 b возник из-за того, что его температура составляет около 1340 градусов по Фаренгейту, что значительно выше критического порога в 1070 градусов. Ученые предположили, что планеты с такой температурой могут иметь более чистую атмосферу без дымки и облаков, которые обычно мешают изучать состав субнептунов. Это предположение подтвердилось — команда исследователей обнаружила в атмосфере планеты водяной пар, угарный газ и диоксид серы, а также большое количество водорода.

Самым удивительным результатом стало открытие легкой водородной атмосферы TOI-421 b. Как отмечает Кемптон, это было неожиданно, поскольку ранее открытые субнептуны имели атмосферу из тяжелых молекул. Более того, состав атмосферы этой планеты удивительно напоминает состав ее звезды-хозяина, что похоже на механизм формирования гигантских планет в нашей Солнечной системе.

TOI-421 b отличается от других известных субнептунов ещё и тем, что вращается вокруг звезды, похожей на Солнце, в то время как большинство других подобных экзопланет вращаются вокруг красных карликов.

Исследователи планируют продолжить изучение горячих субнептунов, чтобы выяснить, является ли TOI-421 b уникальным случаем или представляет собой новую категорию этих загадочных миров. Как подчеркнул аспирант Брайан Дэвенпорт, высокотемпературные субнептуны оказались более доступными для исследования, что может ускорить наше понимание этих загадочных планет.

Присоединяйся в наше сообщество в Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина. (2022-2024)