"Вебб" виявив на "пухкій" екзопланеті несподівану асиметрію її атмосфери
Використовуючи космічний телескоп імені Джеймса Вебба (JWST), команда міжнародних астрономів відкрила нові деталі атмосфери WASP-107 b — екзопланети з надзвичайно низькою щільністю, роздутої через приливне нагрівання.
Про це розповідають в Аризонському державному університеті (ASU), передають OstanniPodii.com.
WASP-107 b, газовий гігант розміром з Юпітер, але з однією десятою його маси, давно спантеличує астрономів своїм пухким, роздутим станом. Тепер, завдяки вдосконаленим спостереженням JWST, вчені змогли розглянути його ще ближче, виявивши несподівану східно-західну асиметрію в його атмосфері -- це один з перших випадків, коли такі деталі були виявлені на екзопланеті.
"Наші попередні результати показали, що WASP-107 b надзвичайно роздута, так, ніби планета луснула, як зернятко попкорну під дією власного тепла", - пояснив співавтор дослідження Луїс Велбенкс з ASU. "За допомогою JWST ми отримуємо більш чітку картину того, що відбувається в її атмосфері в трьох вимірах, і виявляється, що там є ще більше, ніж потрібно!"
Дослідження було опубліковане в журналі Nature Astronomy.
Раніше, у 2024 році, попереднє дослідження показало, що WASP-107 b має значно гарячіші надра й масивніше ядро, ніж передбачалося раніше. Висновок було зроблено завдяки широкосмуговому спектру, який показав одночасне виявлення молекул, що містять вуглець, кисень, азот і сірку. Тепер, повторний аналіз спостережень JWST виявив асиметрію атмосфери зі сходу на захід, тобто між двома краями атмосфери екзопланети існує значна відмінність.
"Джерело цієї асиметрії інтригує. Хоча наш початковий аналіз припускає, що асиметрія може бути пов′язана з тим, що одна сторона планети більш хмарна, ніж інша, це також може бути пов′язано з тим, як тепло переноситься через атмосферу планети", - сказав співавтор Майкл Лайн з ASU. "Це схоже на те, що одна сторона WASP-107 b нагрівається швидше, ніж інша".
WASP-107 b припливно заблокована планета, тобто одна сторона завжди звернена до зірки, купаючись у постійному денному світлі, в той час, як інша сторона перебуває у вічній темряві. Цей стан, у поєднанні з низькою гравітацією та роздутим станом планети, робить WASP-107 b ідеальним кандидатом для вивчення унікальних процесів, що відбуваються в екзопланетних атмосферах.
Для вивчення атмосфери планети дослідники використовували метод спектроскопії пропускання, який передбачає аналіз зоряного світла, що фільтрується крізь атмосферу екзопланети, коли вона проходить перед своєю зіркою. Висока чутливість JWST дозволила команді виокремити й дослідити сигнали зі східного та західного країв атмосфери окремо, чого ніколи раніше не вдавалося досягти з таким рівнем деталізації.
"Висока точність інструментів JWST -- це як мати збільшувальне скло для планет", - каже Велбенкс. "Тепер ми можемо розглядати конкретні процеси, що відбуваються на кожній стороні атмосфери WASP-107 b, що дає нам цінну інформацію про те, як працює клімат в цих екстремальних умовах".
Атмосфера WASP-107 b, яка досягає температури близько 480 градусів за Цельсієм, знаходиться в проміжному діапазоні між планетами нашої Сонячної системи та найгарячішими відомими екзопланетами. Це робить її важливою мішенню для розуміння різноманітного клімату та атмосферної динаміки екзопланет.
"Традиційно наші методи спостереження не дуже добре підходять для цих проміжних планет, тому виникло багато цікавих відкритих питань, на які ми нарешті можемо почати відповідати", - сказав перший автор та керівник дослідження Метью Мерфі з Університету Аризони. "Наприклад, деякі з наших моделей показали, що планета, подібна до WASP-107 b, взагалі не повинна мати такої асиметрії -- тож ми вже дізнаємося щось нове".
Тепер дослідники планують провести додаткові спостереження, щоб глибше зрозуміти, що спричиняє цю атмосферну асиметрію. Ці дослідження допоможуть астрономам скласти пазл того, як такі роздуті екзопланети підтримують свою структуру та як тепло, вітер і атмосферна хімія взаємодіють, створюючи унікальні умови, що спостерігаються на WASP-107 b.