Телескоп James Webb (JWST) снова продемонстрировал свои уникальные возможности, позволив ученым заглянуть в атмосферу далекой экзопланеты WASP-166 b. Это открытие стало значительным шагом в изучении сложных атмосферных процессов за пределами Солнечной системы.
WASP-166 b — это так называемый горячий супернептун, экзопланета, превосходящая Землю в семь раз по размеру и в 32 раза по массе. Она находится на расстоянии 370 световых лет от нас и обращается вокруг своей звезды на чрезвычайно близком расстоянии — всего 0,067 астрономической единицы (около 10 миллионов километров). Звезда-хозяин, спектрального класса F, на 20% массивнее и больше Солнца, а её возраст оценивается в 2,1 миллиарда лет.
Эта экстремально тесная орбита помещает WASP-166 b в так называемую "пустыню горячих нептунов" — область, где экзопланеты с газовыми оболочками встречаются крайне редко. Интенсивное излучение звезды вызывает значительные потери атмосферных газов, создавая уникальные условия для исследования.
Астрономы из Государственного университета Сан-Франциско использовали спектрограф NIRISS и камеру NIRCam на борту телескопа James Webb, чтобы изучить атмосферу WASP-166 b. Благодаря высоким разрешающим возможностям JWST в инфракрасном диапазоне, они смогли обнаружить воду, углекислый газ, а также аммиак. Кроме того, данные указывают на присутствие облачного слоя, что добавляет сложности в понимание атмосферных процессов на планете.
Большая часть атмосферы WASP-166 b состоит из гелия и водорода, однако её металличность (отношение тяжёлых элементов к водороду и гелию) выше, чем у звезды-хозяина. Температура в верхних слоях атмосферы достигает около 1000°С, а планетарное соотношение углерода и кислорода составляет 0,282, что ниже аналогичного показателя как у звезды, так и у Солнца. Эти особенности, вероятно, связаны с процессами аккреции планетезималей и фотоиспарением, а также эрозией ядра планеты.
Обнаружение воды и углекислого газа на WASP-166 b даёт астрономам важные подсказки о формировании и эволюции экзопланет. Высокая металличность атмосферы и её химические особенности могут указывать на сложные процессы, которые происходили в прошлом этой планеты. Такие исследования помогают нам лучше понять разнообразие экзопланетных систем и их уникальные характеристики, а также приближают нас к разгадке происхождения планет в нашей Вселенной.
Телескоп James Webb продолжает удивлять научное сообщество, предоставляя данные, которые ранее были недоступны. Эти открытия дают надежду на новые значимые достижения в экзопланетологии.