“Вебб” зробив найближчий погляд на загадкову планету

Команда вчених отримала нове уявлення про атмосферу "міні-Нептуна" - представника поширеного в галактиці класу планет, але про які нам мало що відомо.

Про це розповідають в Лабораторії реактивного руху (JPL) НАСА, передають OstanniPodii.com.

Космічний телескоп "Джеймс Вебб" спостерігав далеку планету, яка не схожа на будь-яку в нашій Сонячній системі, щоб показати, що найімовірніше це світ з високим рівнем світловідбиття та паровою атмосферою. Отримано найближчий погляд на загадковий світ, "міні-Нептун", який був практично непроникним для попередніх спостережень.

І хоча планета, звана GJ 1214 b, занадто гаряча, щоб на ній могли існувати океани з рідкою водою, вода у пароподібній формі все ж може бути основною частиною її атмосфери.

"Планета повністю вкрита якимось серпанком або шаром хмар", - каже Еліза Кемптон, дослідниця з Університету Мериленду й провідна авторка нової роботи про планету, опублікованої в журналі Nature. "Атмосфера просто залишалася повністю прихованою від нас до цього спостереження".

Кемптон зазначила, що якщо планета справді багата на воду, то під час свого формування вона могла бути "водним світом" з великою кількістю водного й крижаного матеріалу.

Щоб проникнути через такий товстий бар′єр, дослідницька група ризикнула застосувати новий підхід: окрім стандартних спостережень -- захоплення світла зірки-господаря, що пройшло через атмосферу планети, -- вони простежили за GJ 1214 b протягом майже всієї її орбіти навколо зірки.

Це спостереження демонструє можливості Інструменту середнього інфрачервоного діапазону (MIRI) "Вебба", який розглядає довжини хвиль світла за межами тієї частини електромагнітного спектра, яку бачать людські очі. Використовуючи MIRI, дослідницька група змогла створити своєрідну "теплову карту" планети в міру її руху по орбіті зірки. Якраз перед тим, як орбіта планети віднесла її за зірку, і коли вона з′явилася з іншого боку, теплова карта показала денну й нічну сторони планети, розкриваючи деталі складу атмосфери.

"Можливість отримати повну орбіту була дуже важлива для розуміння того, як планета розподіляє тепло від денного боку до нічного", - каже Кемптон. "Існує великий контраст між днем і ніччю. Нічний бік холодніший, ніж денний". Фактично, температура змістилася з 279 до 165 градусів за Цельсієм.

Таке велике зміщення можливе тільки в атмосфері, що складається з більш важких молекул, таких як вода або метан, які виглядають схожими при спостереженні MIRI. Це означає, як вказує Кемптон, що атмосфера GJ 1214 b не складається здебільшого з легших молекул водню, що є потенційно важливим ключем до історії та формування планети -- і, можливо, до її водного початку.

Новини за подібною темою:

		Три "червоні монстри" у ранньому Всесвіті кидають виклик сучасним моделям формування галактик
		У ранньому Всесвіті знайдено чорну діру, що поглинає матерію набагато швидше, ніж теоретично можливо
		Вебб і Габбл показали моторошну пару галактик

"Це не первісна атмосфера", - сказала дослідниця. "Вона не відображає склад зірки-господаря, навколо якої вона сформувалася. Замість цього вона або втратила багато водню, якщо починала з атмосфери, багатої на водень, або спочатку була сформована з важчих елементів -- більш крижаного, багатого на воду матеріалу".

Прохолодніше, ніж очікувалося

І хоча планета гаряча за людськими мірками, вона набагато холодніша, ніж очікувалося, зазначила Кемптон. Це тому, що її незвично блискуча атмосфера, що стало несподіванкою для дослідників, відбиває більшу частину світла від батьківської зірки, а не поглинає його та не нагрівається.

Нові спостереження можуть відкрити двері до глибших знань про тип планет, оповитий невизначеністю. Міні-Нептуни -- або суб-Нептуни, як їх названо в роботі -- є найпоширенішим типом планет у галактиці, але загадковим для нас, оскільки вони не зустрічаються у нашій Сонячній системі. Поки що вимірювання показують, що вони загалом схожі, скажімо, на зменшену версію нашого Нептуна. Але про це мало що відомо.

"За останні майже десять років єдине, що ми справді знали про цю планету, це те, що її атмосфера була хмарною або імлистою", - сказав Роб Зеллем, дослідник екзопланет в JPL. "Ця робота має дуже добрі наслідки для додаткових детальних інтерпретацій клімату -- для вивчення детальної фізики, що відбувається всередині атмосфери цієї планети".

Нова робота дає змогу припустити, що планета могла сформуватися далеко від своєї зірки, відомої як червоний карлик, а потім поступово наблизитися по спіралі всередину та вийти на свою нинішню близьку орбіту. Рік планети -- один оберт навколо зірки -- займає лише 1,6 земної доби.

"Найпростіше пояснення, якщо ви знаходите дуже багату водою планету, полягає в тому, що вона сформувалася далі від зірки-господаря", - каже Кемптон.

Будуть потрібні подальші спостереження, щоби дізнатися більше деталей про GJ 1214 b, а також історію формування інших планет класу міні-Нептунів. Хоча для цієї планети ймовірна водяниста атмосфера, не виключена наявність значного метанового компонента. Для того, щоб зробити ширші висновки про те, як формуються міні-Нептуни, потрібно провести поглиблене спостереження за великою їх кількістю.

"Спостерігаючи цілу популяцію подібних об′єктів, ми, сподіваюся, зможемо вибудувати послідовну історію", - сказала Кемптон.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Екзопланети
• телескоп Вебба
• мінінептун