|
Знаменитая розовая планета таит в себе сюрприз
|
|
|
|
Астрономы из Северо-Западного университета обнаружили соленое небо вокруг знаменитой «Розовой планеты». Более десяти лет этот древний, покрытый розовой дымкой мир держал астрономов в неведении. Этот неуловимый объект, один из самых холодных известных планетных компаньонов, когда-либо непосредственно сфотографированных, слишком тусклый, чтобы астрономы могли анализировать его свет с Земли. Но новые наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) показывают атмосферу, наполненную экзотической химией, и соленые облака, непохожие ни на что ранее виденное.
|
|
|
|
Наблюдения предоставляют одни из первых прямых доказательств существования соляных облаков в атмосфере холодного объекта — феномена, который ученые теоретизировали более 15 лет назад. Это открытие также знаменует собой важный шаг на пути к изучению все более холодных объектов, которые слишком тусклы для исследования с помощью наземных телескопов. Исследование опубликовано в журнале The Astronomical Journal.
|
|
|
|
«Розовая планета — самый холодный из когда-либо обнаруженных с помощью наземных инструментов спутников», — сказал Аниш Бабурадж, руководитель исследования.
|
|
|
|
«Многие группы по всему миру проводили последующие наблюдения, чтобы изучить её свет, но она была слишком тусклой для наземных инструментов. Это сделало её идеальной целью для JWST. Когда мы наконец получили её спектр, он сразу же показался нам интересным. Но как только мы начали глубже изучать данные, мы поняли, что это не похоже ни на что из того, что мы анализировали раньше».
|
|
|
|
|
|
|
Бабурадж, эксперт по экзопланетам, является постдокторантом в Центре междисциплинарных исследований и изучения астрофизики (CIERA) Северо-Западного университета. Эта работа проводилась в сотрудничестве с учёными из Института космических телескопов (STScI), включая Маршалла Перрина, который разработал программу наблюдений за этим объектом. Перрин является членом научной группы телескопа JWST, которая внесла свой вклад в проектирование телескопа и отвечает за его текущую повседневную работу.
|
|
|
|
Старая и холодная
|
|
|
|
Розовая планета (GJ504b), обнаруженная в 2013 году, вращается вокруг звезды, похожей на Солнце, расположенной в 57 световых годах от Земли. Несмотря на своё прозвище, астрономы до сих пор не уверены, является ли она вообще планетой. Примерно в 25 раз превышая массу Юпитера, GJ504b находится на размытой границе между гигантскими планетами и коричневыми карликами. Поэтому астрономы называют её «компаньоном планетарной массы», имея в виду объект размером с планету, вращающийся вокруг звезды.
|
|
|
|
Ещё больше осложняет загадку то, что неоднократные попытки изучить её с помощью наземных телескопов оказались безрезультатными. В то время как большинство экзопланет, наблюдаемых непосредственно на снимках, имеют температуру около 1000–2000 градусов по Фаренгейту, температура GJ504b составляет всего 550 градусов по Фаренгейту (290 градусов по Цельсию) — примерно температура печи для выпечки хлеба.
|
|
|
|
Возраст компаньона обуславливает его низкую температуру, сказал Бабурадж. Хотя гигантские планеты рождаются раскаленными, с возрастом они остывают. Новое исследование оценивает возраст GJ504b в диапазоне от 2,5 до 4 миллиардов лет.
|
|
|
|
Используя телескоп JWST, Бабурадж и его команда зафиксировали слабый свет GJ504b. Затем они применили передовые методы обработки данных, чтобы удалить блики от гораздо более яркой звезды-хозяина. Эта комбинация, наконец, позволила получить спектр компаньона — график, который разлагает рассеянный свет на составляющие цвета. Каждый цвет представляет собой отдельный элемент. Таким образом, анализируя спектр объекта, ученые могут обнаружить присутствие определенных элементов и молекул.
|
|
|
|
«В прошлом другие астрономы наблюдали за компаньоном целую ночь с помощью самых больших телескопов в мире, чтобы получить спектр, — сказал Бабурадж. — И они не могли увидеть объект. С JWST все наше наблюдение заняло около двух часов, и мы добились успеха».
|
|
|
|
Полученные данные выявили богатую смесь химических веществ, включая водяной пар, метан, углекислый газ, аммиак и другие молекулы. Для реконструкции спутника исследователи ввели эти данные в астрофизическую модель. Но что-то не сходилось. Смоделированная атмосфера спутника соответствовала наблюдениям только в том случае, если содержала необычные, физически неправдоподобные особенности.
|
|
|
|
Когда исследователи добавили в модель облака, необычные характеристики исчезли. Вероятно, соляные облака скрывали более глубокие слои атмосферы, формируя свет, достигающий телескопа JWST.
|
|
|
|
«Мы провели моделирование с облаками, и результаты совпали с тем, что мы знаем о холодных планетах», — сказал Бабурадж. «Мы попробовали три разных типа облаков, и лучше всего подошли соляные облака. Когда мы учли соляные облака, это ослабило сигнал молекул, скрытых глубже в атмосфере спутника. Тогда результаты стали физически возможными».
|
|
|
|
Спектр также показал, что GJ504b необычайно богата тяжелыми элементами, или металлами. Однако загадка образования этого объекта остается неразгаданной, и имеющиеся данные указывают на то, что он мог сформироваться либо как планета, либо как небольшая звезда.
|
|
|
|
Бабурадж сказал, что методы, использованные в исследовании, могут помочь разгадать и другие тайны, окружающие холодные, тусклые планеты. Например, на Юпитере есть облака, состоящие из аммиачного льда. Хотя эти типы облаков остаются вне досягаемости современных наблюдений, обнаружение соляных облаков на GJ504b говорит о том, что астрономы приближаются к разгадке.
|
|
|
|
«Это первый случай, когда мы обнаружили, что соляные облака имеют решающее значение для объяснения спектра объекта», — сказал Бабурадж. «Это хорошее напоминание о необходимости учитывать облака в наших моделях».
|
|
|
|
Источник
|
