Новое прорывное открытие обсерватории Джеймса Уэбба в системе Wasp-39.
10 Июля 2022 года, космическая обсерватория имени Джеймса Уэбба провела наблюдение за транзитом газового гиганта Wasp-39b, каковой относится к классу горячих Сатурнов, вращаясь на орбите у солнцеподобного светила.
Это вторая по счёту планета, у которой Уэбб совершает успешный спектрографический анализ атмосферы. В текущем наблюдении, телескоп впервые за всю историю наблюдении экзопланет, обнаружил достоверное доказательство наличия углекислого газа в атмосфере газовой планеты за пределами Солнечной системы.
Наблюдения проводились спектрографом NIRSpec на борту Джеймса Уэбба, который способен фиксировать спектр в ближнем инфракрасном диапозоне.
В целом, за звездой и транзитом, обсерватория наблюдала 8,23 часа.
До Уэбба, следили за планетой телескопы "Хаббла и Спитцера", находив в её атмосфере долю водяного пара, калия и натрия. Новый телескоп также обнаружил их, но в дополнение выявил и углекислый газ, который, ранее ещё никогда чётко не фиксировался ни у одной из внесолнечных планет.
Wasp-39 или Мальмок - звезда жёлтый карлик спектрального типа G8, находящаяся в 700 световых лет от Солнца. Возле светила вращается одна из найденных транзитным методом, планета, обнаруженная организацией WASP в феврале далёкого 2011 года с помощью плановых наземных слежении.
Температура Мальмока составляет около 5100 градусов Цельсия, а радиус и масса и вовсе практически сравнимы с нынешними показателями Солнца. Звезда всего лишь на 7% менее массивней Солнца, и на 11% меньше его по размеру.
Горячие Сатурны - классификация газовых планет, которые распологаются на очень близких орбитах к своим звёздам. У этих планет весьма низкая масса, сравнимая с массой Сатурна, наряду с этим, черезчур малый показатель плотности, аналогичной или даже меньшей по отношению к плотности Сатурна (у отметки 0,5 г/см3 и меньше), но при этом, они обладают огромными размерами, порой превышающий диаметр Юпитера.
За счёт сильнейшего излучения звезды, а также, внутреннему нагреву газовых Сатурнов, их атмосферы раздуваются, что приводит к постепенному расширению ихних газовых оболочек. Такие планеты подвержены постоянному нагреву со стороны своего светила.
Современные расчёты объясняют столь близкое положение газовых гигантов к звёздам по причинам орбитальных отклонении, вследствие чего, такая планета прибыла в близь своей звезды из внешних регионов системы или формирующегося протопланетного диска.
На изменение орбит этих планет может повлиять сильнейшая конкуренция среди других массивных тел в системе, из-за нестабильных гравитационных влиянии которых, она была вынуждена мигрировать в её внутреннюю область на значительно близкое к звезде расстояние.
Эволюционную историю Wasp-39b как раз и относят к такому роду "дефекту прошлого орбитального развития" Других массивных планет у Мальмока не обнаружено, но причиной отклонения от предыдущей орбиты "могло бы стать" торможение в газопылевом облаке на ранней стадии развития планетарной системы.
Горячий пухляш удалён от своей звезды на 7,2 миллиона километров, совершая полный орбитальный оборот вокруг неё за 4 земных суток. В большинстве своём, крайне близкие к звёздам, газовые экзопланеты, имеют практически круговую форму орбит, совсем незначительную вытянутость.
Планета-приливно заблокирована. Одно из её полушарии всегда обращено к звезде, а другое вечно видит ночь, что типично для большинства планет, которые находятся в непосредственной близости к своим светилам.
Температура на освещённом полушарии горячего Сатурна достигает 900°C На ночной неосвещённой стороне, температура также должна быть высокой, поскольку такие экстремальные условия порождают огромные ветра, те в свою очередь, способны переносить тепло по атмосфере планеты с дневной стороны на ночную, несмотря на явления приливной синхронизации.
Wasp-39b очень лёгкий и маломассивный, но при этом, на 30% крупнее Юпитера. Его масса приближена к 0,3 от массы Юпитера, а оценочная плотность, порядка 0,18 г/см3, что гораздо ниже плотности Сатурна (0,69 г/см3) и плотности самой воды (1 г/см3)
Удивительный факт, если бы мы могли поместить Сатурн в огромнейшую ванну с обычной жидкой водой, он плавал бы в ней и не тонул, словно спелые арбузы. Всё потому, что плотность окольцованной планеты ниже плотности воды. И теперь представьте, насколько лёгок этот экзосатурн.
Обширной системы колец, как у Сатурна, газовая планета не имеет, однако, она обладает раздутой атмосферой с множеством химических составляющих.
Интересен тот факт, что в атмосфере Wasp-39b втрое больше составляющей водяного пара, чем у того же Сатурна. Это может только подтвердить, что планета действительно находилась во внешних областях системы, где было значительно холоднее, но затем мигрировала на текущую орбиту.
Изученные данные проливают свет на то, что планета начала образовываться с массивного каменистого ядра, которое впоследствии начало притягивать к себе большое количество водорода, гелия и других составляющих. Тогда экзогигант находился не так близко к своему светилу. Предполагается, что большое количество воды в его атмосфере связано с прошлыми бомбардировками ледяного материала в более холодных участках планетарной системы.
Для планеты создали собственную атмосферную модель, в которой описывается умеренно непрозрачная облачность, наличие горячего водяного пара, углекислого газа, калия и натрия. Также модель предсказывает наличие в атмосфере сероводорода и небольшой концентрации метана.
Эти предположения могут быть перепроверены дальнейшими наблюдениями телескопа Джеймса Уэбба за раскалённым экзосатурном.
P.s - Статья является оригиналом, моей собственностью. Такой же пост был выставлен в моей группе соцсети Вк: https://vk.com/astroclub_myspace