Космический телескоп “Джеймс Уэбб” (JWST) совершил новый прорыв в исследовании экзопланет, впервые напрямую обнаружив углекислый газ (CO₂) в атмосфере планеты, находящейся за пределами нашей Солнечной системы. Это стало возможным благодаря использованию коронографов JWST – специальных устройств, блокирующих яркий свет звезды, подобно солнечному затмению, что позволяет выделять менее яркие объекты на фоне черного космоса.
Экзопланета, расположенная в многопланетной системе HR 8799 в 130 световых годах от Земли, стала объектом пристального внимания астрономов, изучающих формирование планет. Новые данные не только подтверждают присутствие CO₂, но и свидетельствуют о революционных исследовательских возможностях телескопа.
Коронографы JWST открывают новые горизонты
Использование коронографов позволило ученым обнаружить характерные признаки CO₂ в атмосфере экзопланеты, выделив ее на фоне яркого света звезды. Целевой диапазон наблюдений составил 3–5 микрометров, что позволило выявить наличие тяжелых элементов, указывающих на постепенное формирование планеты.
“Телескоп Джеймса Уэбба делает снимки с использованием коронографов, что позволяет выделять менее яркие объекты. С помощью такой технологии удалось обнаружить характерные признаки присутствия углекислого газа в атмосфере экзопланеты,” - подчеркивают исследователи.
Высокая чувствительность метода позволила впервые зарегистрировать HR 8799 — самую внутреннюю планету системы. “Это то, что ученые делали для поиска транзитных планет или изолированных коричневых карликов с момента запуска JWST,” - сказал Лоран Пуэйо, астроном из Научного института космического телескопа.
“Мы знали, что JWST может измерять цвета внешних планет в системах с прямым изображением. Мы ждали 10 лет, чтобы подтвердить, что наши тонко настроенные операции с телескопом позволят нам получить доступ и к внутренним планетам. Теперь результаты получены, и мы можем заниматься интересными научными исследованиями,” - добавил Реми Суммер, предыдущий руководитель работ по коронографу JWST.
Прямое доказательство существования CO₂
Это открытие стало первым прямым доказательством наличия CO₂ в атмосфере экзопланеты. Ранее, в 2022 году, JWST обнаружил косвенные признаки углекислого газа в атмосфере экзопланеты WASP-39b, анализируя изменения в свете звезды, проходящем через атмосферу планеты.
Дальнейшие исследования и перспективы
Ученые планируют продолжить наблюдения за газовыми гигантами, чтобы сравнить их с теоретическими моделями и углубить понимание процессов формирования планет. “Эти гигантские планеты могут оказывать значительное влияние на свои системы, либо защищая, либо разрушая более мелкие планеты, подобные Земле. Понимание их формирования — ключ к пониманию обитаемости других миров,” - добавил Уильям Балмер из Университета Джона Хопкинса.