«Джеймс Уэбб» впервые обнаружил углекислый газ в атмосфере экзопланеты

Using Hubble and Spitzer space telescopes, scientists studied the “Hot Saturn” called WASP-39b—a hot, bloated, Saturn-mass exoplanet located about 700 light-years from Earth. By dissecting starlight filtering through the planet’s atmosphere into its component colors, the team found clear evidence for a large amount of water vapor. In fact, WASP-39b has three times as much water as Saturn does. Although the researchers predicted they’d see water, they were surprised by how much they found. This suggests that the planet formed farther out from the star, where it was bombarded by a lot of icy material. Because WASP-39b has so much more water than Saturn, it must have formed differently from our famously ringed neighbor. Александр Шереметьев

Исследовательская группа под руководством Калифорнийского университета в Калифорнии использовала приборы «Джеймс Уэбб» для изучения экзопланеты WASP-39b, вращающейся около солнцеподобной звезды на расстоянии в 700 световых лет от Земли. Данные спектрографа подтвердили наличие углекислого газа.

В своей работе, принятой для публикации в журнале Nature, ученые использовали спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec), установленный на телескопе. Этот прибор формирует «спектр пропускания» с высоким разрешением, показывающий свет, прошедший через атмосферу планеты.

Доля света звезды на разных длинах волны, заблокированная при прохождении планеты перед звездой. Изображение: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Joseph Olmsted (STScI)

Атомы и молекулы в атмосфере оставляют уникальные «отпечатки» в спектре света, который проходит через нее. Эти отпечатки выглядят, как линии с разной длиной волны, объясняют ученые. Чем выше разрешение прибора, тем более точно можно восстановить состав и физические свойства объекта.

Предыдущие исследования с помощью телескопов «Спитцер» и «Хаббл» показали, что на планете WASP-39b может быть атмосфера, богатая углекислым газом. Новое исследование «Уэбба» подтвердило эту гипотезу. Помимо углекислого газа в атмосфере планеты содержится еще одно вещество, которое планетологам пока не удалось определить. Они надеются, что эта загадка будет раскрыта в будущих исследованиях.

Доля света разных цветов, заблокированная при прохождении планеты перед звездой. Изображение: NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI)

Ученые отмечают, что WASP-39b — это первая экзопланета, в атмосфере которой удалось обнаружить углекислый газ, который является важным компонентом атмосфер планет в нашей Солнечной системе. Он был найден и на скалистых планетах (Марсе и Венере), и в атмосфере газовых гигантов (Юпитера и Сатурна). Этот газ позволяет оценить общее содержание тяжелых элементов в атмосфере планеты.

Исследователи говорят, что WASP-39b по составу похож на Сатурн. Металличность Сатурна в 10 раз больше, чем у Солнца, и WASP-39b также, по-видимому, обогащен тяжелыми элементами примерно в 10 раз по сравнению с Солнцем.

На обложке: художественное изображение планеты WASP-39b. Источник: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Читать далее:

Крупнейшая миграция в истории Земли затронет все живые организмы на планете

Астрофотографы собрали детальное фото Луны из 200 тыс. снимков

Почти половину случаев рака связали с предотвратимыми факторами риска