Космический телескоп James Webb Space Telescope позволил астрономам впервые детально рассмотреть экзопланету WASP-121b и обнаружить у неё необычную особенность — сразу два гигантских хвоста из гелия, отходящих от планеты в разные стороны.
Открытие сделали учёные из Университет Монреаля, Института исследований экзопланет IREx и команды Женевский университет, используя канадский прибор NIRISS на борту James Webb Space Telescope. Под руководством Ромен Алларт исследователи провели почти 37 часов непрерывных наблюдений — рекордно длинный мониторинг утечки атмосферы экзопланеты.
WASP-121b относится к классу «ультрагорячих юпитеров»: её орбитальный период составляет всего около 30 часов, а близость к звезде разогревает атмосферу до тысяч градусов. В результате водород и гелий буквально «сдуваются» с поверхности планеты в космос.
Анализ инфракрасных спектров показал, что вокруг планеты сформировались два разных гелиевых потока: задний хвост, уносимый давлением излучения и звёздным ветром, и передний хвост, изгибающийся по направлению движения планеты — вероятно, под действием гравитации звезды. В сумме эти структуры растягиваются на расстояние, в сотни раз превышающее диаметр самой планеты, и охватывают значительную часть её орбиты.
По словам Ромена Алларта, это наблюдение меняет представления астрономов о том, как происходит потеря атмосферы у горячих экзопланет. Теперь учёным придётся перейти от простых моделей «кометных хвостов» к полноценным трёхмерным симуляциям взаимодействия планеты со звездой.
Открытие также может помочь объяснить так называемую «пустыню Нептуна» — редкость горячих планет среднего размера. Вероятно, многие из них когда-то были газовыми гигантами, но со временем лишились своих атмосфер под воздействием излучения звёзд.
В будущем астрономы планируют новые наблюдения с помощью James Webb Space Telescope, чтобы выяснить, является ли двойной хвост уникальной особенностью WASP-121b или такое явление распространено среди других «горячих» экзопланет.