«Джеймс Уэбб» нашел экзопланету с «металлической» атмосферой. В Солнечной системе таких нет

Газовые гиганты, вращающиеся вокруг нашего Солнца, демонстрируют четкую закономерность: чем массивнее планета, тем ниже процент «тяжелых» элементов (это все элементы, кроме водорода и гелия) в ее атмосфере. Но в галактике состав атмосферы экзопланет-гигантов не соответствует этой закономерности Солнечной системы. К такому выводу пришла международная группа астрономов, исследовавшая далекий «горячий юпитер» с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб.
«Джеймс Уэбб» нашел экзопланету с «металлической» атмосферой. В Солнечной системе таких нет
Горячий юпитер HD 149026b. NASA/JPL-Caltech

Когда-то давным-давно (30 лет назад) мы знали только одну планетную систему и полагали, что и везде все будет также, как у нас. Но оказывается, Галактика большая, и бывает по-разному

С помощью космического телескопа NASA Джеймс Уэбб (JWST) астрономы обнаружили, что в атмосфере экзопланеты HD149026b (Смертриос), «горячего Юпитера», вращающегося вокруг звезды, сравнимой с нашим Солнцем, наблюдается избыток тяжелых элементов — углерода и кислорода. Это намного выше ожидаемого учеными уровня для планеты с такой массой. Атмосферы газовых гигантов Солнечной системы состоят в основном из легких элементов — водорода и гелия. Эти измерения дают представление о формировании планет.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Похоже, что планеты-гиганты сильно отличаются друг от друга, и мы теперь видим эти различия благодаря JWST», — говорит Джонатан Лунин, соавтор исследования. — «В своей работе мы определили количество молекул по отношению к основному компоненту газа, которым является водород, самый распространенный элемент во Вселенной. Это многое говорит нам о том, как сформировалась эта планета».

Гигантские планеты нашей Солнечной системы демонстрируют почти идеальную корреляцию между общим составом, составом атмосферы и массой, говорит Джейкоб Бин, профессор астрономии и астрофизики Чикагского университета и ведущий автор статьи. Внесолнечные планеты демонстрируют гораздо большее разнообразие общего состава, но ученые не знали, насколько разнообразны составы их атмосфер, до этого анализа HD149026b.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Планета Смертриос

Относительные размеры (слева направо): Нептун, Смертриос, Юпитер
Относительные размеры (слева направо): Нептун, Смертриос, Юпитер
Википедия

Лунин говорит: «Масса Смертриос равна массе Сатурна, но его атмосфера, похоже, содержит в 27 раз больше тяжелых элементов по отношению к водороду и гелию». По словам Лунина, это соотношение, называемое «металличностью» (хотя оно включает множество элементов, которые не являются металлами), полезно для сравнения планеты с ее родной звездой или с другими планетами в ее системе. Смертриос — пока единственная планета, известная в данной планетной системе.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Вместе эти наблюдения рисуют картину протопланетного диска с обилием твердых частиц, богатых углеродом», — говорит Лунин. — «HD149026b приобрела большое количество этого материала в процессе своего формирования».

Хотя обилие углерода может показаться благоприятным для возникновения жизни, высокое соотношение углерода и кислорода фактически означает меньшее количество воды на планете или в планетарной системе, а это проблема для жизни, какой мы ее знаем.

Астрономы планируют исследовать еще пять гигантских экзопланет в следующем году с помощью JWST. Необходимо провести еще много наблюдений, прежде чем астрономы смогут обнаружить какие-либо закономерности среди планет-гигантов или в системах с несколькими планетами-гигантами или в системах с планетами земной массы.