|
Обнаружили воду, метан и аммиак на экзопланете
|
|
|
|
Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), группа астрономов под руководством Мэрилендского университета обнаружила воду, метан и аммиак в атмосфере HATS-6 b, планеты-гиганта, расположенной в 500 световых годах от Земли. Наблюдения также показали, что температура HATS-6b может быть значительно ниже, чем предсказывают стандартные расчеты, что позволяет предположить, что отношения планеты с ее звездой могут быть гораздо более сложными, чем считалось ранее. Выводы команды, опубликованные в Astronomical Journal, поднимают новые вопросы о том, как образуются и эволюционируют планеты-гиганты.
|
|
|
|
HATS-6 b размером примерно с Юпитер, каждые три дня совершает оборот вокруг карлика класса M — маленькой холодной красноватой звезды. Планеты образуются из диска газа и пыли, оставшегося после образования звезды, а у меньших звезд диски еще меньше. Но гигантский размер HATS-6b не совсем соответствует этому правилу, учитывая, насколько мала его звезда.
|
|
|
|
«У этих более мелких звёзд недостаточно материала или времени для формирования планет размером с Юпитер или Сатурн, — объясняет ведущий автор исследования Джаннина Гусман Калока, кандидат наук в области астрономии из Университета Мэриленда. — Так что тот факт, что HATS-6 b может существовать, очень интересен, ведь, судя по тому, что мы знаем, это невозможно».
|
|
|
|
|
|
|
Астрономам известно всего около 40 таких планет. HATS-6 b — одна из семи планет, изучаемых в рамках программы космического телескопа «Джеймс Уэбб» под названием «Экзопланеты-гиганты вокруг красных карликов» (Giant Exoplanets around M-dwarf Stars, GEMS). Цель программы — сравнить эти необычные планеты с более изученными гигантами, вращающимися вокруг звёзд, подобных нашему Солнцу.
|
|
|
|
«Каждая из этих планет бросает вызов теории формирования планет, — говорит Гусман Калока. — Изучив состав их атмосфер, мы сможем понять, сформировались ли они так же, как горячие юпитеры, вращающиеся вокруг звёзд, подобных Солнцу, или по какому-то другому принципу».
|
|
Аммиак указывает на более холодный химический состав.
|
|
|
|
С помощью метода спектроскопии пропускания, при котором свет звезды проходит через атмосферу планеты, команда обнаружила в атмосфере HATS-6 b четыре молекулы: воду, метан, аммиак и углекислый газ. Это открытие стало вторым случаем, когда с помощью этого метода удалось обнаружить аммиак на далекой планете.
|
|
|
|
«Углерод, водород и кислород — все эти элементы уже находили в атмосферах планет-гигантов за пределами Солнечной системы, но аммиак — это то, что почти никогда раньше не обнаруживали, — пояснил Гусман Калока. — Это совершенно новая молекула, о которой стоит задуматься».
|
|
|
|
Поскольку азотсодержащих молекул, таких как аммиак, должно быть больше на более холодных планетах-гигантах, чем на раскаленных планетах, подобных Юпитеру, это открытие подтверждает теорию о том, что планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, могут представлять собой отдельную популяцию с точки зрения химического состава.
|
|
|
|
Температура, не соответствующая ожиданиям
|
|
|
|
Неожиданная температура HATS-6 b поднимает еще один важный вопрос. Обычно указывается, что температура на HATS-6 b составляет около 425 °C (800 °F). Это не точное измерение, а расчет, основанный на предположении, что планета поглощает весь свет, который излучает ее звезда, и равномерно распределяет это тепло. Однако предварительные расчеты ученых показали, что температура на планете составляет около 120 °C (250 °F), что физически невозможно для планеты, совершающей оборот вокруг своей звезды за три дня.
|
|
|
|
«Если планета действительно настолько холодная, это значит, что что-то, вероятно, отражает большую часть звездного света обратно в космос, не давая ему нагреть атмосферу, — объясняет Гусман Калока. — Наиболее вероятное объяснение — это облака и дымка, окутывающие планету, как это происходит на Венере».
|
|
|
|
Результаты исследования имеют значение не только для HATS-6 b. Поскольку температура планеты учитывается при каждом расчете состава ее атмосферы, столь значительное расхождение вызывает вопросы о том, насколько надежно астрономы могут изучать атмосферу планет, вращающихся вокруг небольших активных звезд.
|
|
|
|
Для Гусман Калоки и ее команды остается много загадок. Наблюдения в более длинноволновом диапазоне могли бы помочь выявить другие необъяснимые сигналы и проверить, действительно ли облака являются причиной неожиданно низкой температуры на планете.
|
|
|
|
Астрономы обнаружили более 6000 планет за пределами Солнечной системы, и многие из них совсем не похожи на те, что находятся ближе всего к Земле. Изучение их атмосфер — из чего они состоят, как они сформировались, какие из них похожи на Юпитер, а какие — ни на что не похожи, — может помочь ученым определить, сформировались ли другие солнечные системы по тем же законам, что и наша.
|
|
|
|
«Каков наш контекст? Насколько мы уникальны или распространены?» — задается вопросом Гусман Калока. «Это одна из тысяч планет, но мне нравится думать, что Земля — тоже одна из тысяч планет, и тем не менее на ней есть всё, что когда-либо существовало».
|
|
|
|
Источник
|
