Команда ученых получила новые знания о атмосфере "мини-нептуна", классе планет, распространенном в галактике, но о котором мало известно.
Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА наблюдал за далекой планетой вне нашей солнечной системы - и не похожей ни на что, что мы знаем - и раскрыл, что это, вероятно, высокорефлектирующий мир с парящей атмосферой. Это самый близкий взгляд на таинственный мир, "мини-нептун", который ранее был по большей части непроницаем для наблюдений.
И хотя планета, называемая GJ 1214 b, слишком горяча, чтобы иметь океаны жидкой воды, водяной пар все еще может быть значительной частью ее атмосферы.
Команда ученых получила новое понимание атмосферы "мини-Нептуна" - класса планет, распространенного в галактике, но о котором мало что известно.
Космический телескоп James Webb НАСА наблюдал за далекой планетой вне нашей солнечной системы - и, в отличие от всего, что находится в ней, раскрыл, что это вероятно очень отражающий мир со струящейся атмосферой. Это наиболее близкий взгляд на таинственный мир, "мини-Нептун", который до этого был практически неприступен для наблюдения.
И, хотя планета, называемая GJ 1214 b, слишком горяча для того, чтобы содержать жидкие океаны, вода в испаренной форме все еще может быть главной частью ее атмосферы.
"Планета полностью покрыта каким-то туманом или облачным слоем", - сказала Элиза Кемптон, исследовательница из Университета Мэриленда и главный автор новой статьи, опубликованной в журнале Nature, о планете. "Атмосфера оставалась полностью скрытой от нас до этого наблюдения". Она отметила, что, если планета действительно богата водой, она могла бы быть "водным миром" с большим количеством водяного и ледяного материала на момент ее формирования.
Чтобы проникнуть в такую толстую преграду, исследовательская группа решилась на новый подход: помимо стандартного наблюдения - захватывая свет звезды, который прошел через атмосферу планеты, они отслеживали GJ 1214 b практически по всей орбите вокруг звезды.
Это наблюдение демонстрирует мощь MIRI - Среднепромежуточного Инфракрасного Инструмента на Webb, который просматривает длины волн света вне части электромагнитного спектра, которую может видеть человеческий глаз.
"Способность получить полную орбиту была действительно критически важной для понимания того, как планета распределяет тепло с дневной стороны на ночную", - сказала Кемптон. "Существует большой контраст между днем и ночью. Ночная сторона холоднее, чем дневная сторона". Фактически, температуры менялись от 535 до 326 градусов Фаренгейта (от 279 до 165 градусов Цельсия).
Такой большой сдвиг возможен только в атмосфере, состоящей из более тяжелых молекул, таких как вода или метан, которые выглядят похожими при наблюдении с помощью MIRI. Это означает, что атмосфера GJ 1214 b не состоит в основном из более легких молекул водорода, сказала Кемптон, что может быть важным намеком на историю и формирование планеты - и, возможно, на ее водяное начало.
"Это не примитивная атмосфера", - сказала она. "Она не отражает состав звезды-хозяина, вокруг которой она сформировалась. Вместо этого она либо потеряла много водорода, если начиналась с водородно-богатой атмосферы, либо сформировалась из более тяжелых элементов - более ледяных, водно-богатых материалов".
Охлаждается быстрее, чем ожидалось
И хотя планета горяча по человеческим меркам, она намного прохладнее, чем ожидалось, отметила Кемптон. Это происходит потому, что ее необычайно блестящая атмосфера, которая стала для исследователей неожиданным открытием, отражает большую часть света от звезды-родителя, а не поглощает его и не нагревается.
Новые наблюдения могут открыть дверь к более глубокому пониманию типа планет, окутанных неопределенностью. Мини-нептуны, или субнептуны, как их называют в статье, являются наиболее распространенным типом планет в галактике, но для нас они загадочны, потому что они не встречаются в нашей солнечной системе. Измерения показывают, что они в целом похожи на, скажем, уменьшенную версию нашего собственного Нептуна. За их пределами мало что известно.
"Почти десять лет мы знали только, что атмосфера этой планеты была облачной или дымчатой", - сказал Роб Зеллем, исследователь экзопланет, который работает с соавтором и коллегой по экзопланетным исследованиям Тиффани Катария в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.
