"Уэбб" обнаружил на "пушистой" экзопланете неожиданную асимметрию ее атмосферы

Используя космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST), команда международных астрономов открыла новые детали атмосферы WASP-107 b — экзопланеты с чрезвычайно низкой плотностью, раздутой из-за приливного нагрева.

Об этом рассказывают в Аризонском государственном университете (ASU), передают OstanniPodii.com.

WASP-107 b, газовый гигант размером с Юпитер, но с одной десятой его массы, давно озадачивает астрономов своим пушистым, раздутым состоянием. Теперь, благодаря усовершенствованным наблюдениям JWST, ученые смогли рассмотреть его еще ближе, обнаружив неожиданную восточно-западную асимметрию в его атмосфере -- это один из первых случаев, когда такие детали были обнаружены на экзопланете.

"Наши предыдущие результаты показали, что WASP-107 b чрезвычайно раздута, так, будто планета лопнула, как зернышко попкорна под действием собственного тепла", - пояснил соавтор исследования Луис Велбенкс из ASU. "С помощью JWST мы получаем более четкую картину того, что происходит в её атмосфере в трех измерениях, и оказывается, что там есть еще больше, чем нужно!"

Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Ранее, в 2024 году, предыдущее исследование показало, что WASP-107 b имеет значительно более горячие недра и более массивное ядро, чем предполагалось ранее. Вывод был сделан благодаря широкополосному спектру, который показал одновременное обнаружение молекул, содержащих углерод, кислород, азот и серу. Теперь, повторный анализ наблюдений JWST обнаружил асимметрию атмосферы с востока на запад, то есть между двумя краями атмосферы экзопланеты существует значительное различие.

"Источник этой асимметрии интригует. Хотя наш первоначальный анализ предполагает, что асимметрия может быть связана с тем, что одна сторона планеты более облачная, чем другая, это также может быть связано с тем, как тепло переносится через атмосферу планеты", - сказал соавтор Майкл Лайн из ASU. "Это похоже на то, что одна сторона WASP-107 b нагревается быстрее, чем другая".

WASP-107 b приливно заблокированная планета, то есть одна сторона всегда обращена к звезде, купаясь в постоянном дневном свете, в то время, как другая сторона пребывает в вечной темноте. Это состояние, в сочетании с низкой гравитацией и раздутым состоянием планеты, делает WASP-107 b идеальным кандидатом для изучения уникальных процессов, происходящих в экзопланетных атмосферах.

Для изучения атмосферы планеты исследователи использовали метод спектроскопии пропускания, который предполагает анализ звездного света, фильтрующегося сквозь атмосферу экзопланеты, когда она проходит перед своей звездой. Высокая чувствительность JWST позволила команде выделить и исследовать сигналы с восточного и западного краев атмосферы отдельно, чего никогда ранее не удавалось достичь с таким уровнем детализации.

"Высокая точность инструментов JWST -- это как иметь увеличительное стекло для планет", - говорит Уэлбэнкс. "Теперь мы можем рассматривать конкретные процессы, происходящие на каждой стороне атмосферы WASP-107 b, что дает нам ценную информацию о том, как работает климат в этих экстремальных условиях".

Атмосфера WASP-107 b, которая достигает температуры около 480 градусов по Цельсию, находится в промежуточном диапазоне между планетами нашей Солнечной системы и самыми горячими известными экзопланетами. Это делает ее важной мишенью для понимания разнообразного климата и атмосферной динамики экзопланет.

"Традиционно наши методы наблюдения не очень хорошо подходят для этих промежуточных планет, поэтому возникло много интересных открытых вопросов, на которые мы наконец можем начать отвечать", - сказал первый автор и руководитель исследования Мэтью Мерфи из Университета Аризоны. "Например, некоторые из наших моделей показали, что планета, подобная WASP-107 b, вообще не должна иметь такой асимметрии -- так что мы уже узнаем что-то новое".

Теперь исследователи планируют провести дополнительные наблюдения, чтобы глубже понять, что вызывает эту атмосферную асимметрию. Эти исследования помогут астрономам сложить пазл того, как такие раздутые экзопланеты поддерживают свою структуру и как тепло, ветер и атмосферная химия взаимодействуют, создавая уникальные условия, наблюдаемые на WASP-107 b.