Анализ ранних данных космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) позволил напрямую "увидеть" планету за пределами нашей Солнечной системы.
Новый телескоп приступил к полноценной научной деятельности летом 2022 года.
И "Уэбб" уже оправдывает возложенные на него надежды: это подтверждается тем, что недавно телескоп позволил впервые определить наличие углекислого газа в атмосфере другой экзопланеты.
Два ценных наблюдения и их анализ были опубликованы подряд на сайте препринтов arXiv.org, но пока не прошли проверку сторонними экспертами, обязательную для публикации всех научных исследований в научных журналах.
На новом снимке молодого газового гиганта, масса которого в семь раз превышает массу Юпитера, можно увидеть планету "с пылу с жару" после её образования.
Инфракрасное излучение планеты с кодовым названием HIP 65426 b "летело" по космосу 350 световых лет, прежде чем достичь позолоченных зеркал Уэбба.
В публикации от 1 сентября 2022 года астрономы JWST демонстрируют несколько изображений экзопланеты в диапазоне длин волн, которые до сих пор были невидимы для земных телескопов.
Земная атмосфера блокирует инфракрасное излучение из космоса. И даже с помощью космических телескопов чрезвычайно сложно получить непосредственное изображение экзопланет из-за ослепительного блеска их звёзд.
Астрономы, использующие как наземные, так и космические инструменты, до этого получили прямые снимки всего около 20 экзопланет, включая HIP 65426 b. Впервые она была обнаружена в 2017 году с помощью космического телескопа "Хаббл".
Ожидается, что "Уэбб" с его гораздо большим зеркалом и современными датчиками "увидит" эти экзопланеты намного чётче, чем 32-летний "Хаббл", который чувствителен в основном к видимым длинам волн.
В частности, "Уэбб" оснащён инструментом под называнием коронограф, который действует как солнцезащитный козырёк, прицельно закрывая свет звезды, не заслоняя при этом планету.
Это, в сочетании с его камерами среднего инфракрасного диапазона и расположением в глубоком космосе вдали от любых атмосферных помех, помогло телескопу получить изображение экзопланеты с новым уровнем детализации.
Высокое качество первых изображений HIP 65426 b служит хорошим предзнаменованием для открытия новых, ещё меньших экзопланет, вплоть до размеров Сатурна или даже Нептуна — ледяных гигантов, которые никогда не наблюдались напрямую за пределами нашей Солнечной системы.
Исследователи надеются, что изображения "Уэбба" помогут им понять, как и где формируются такие планеты.
Что же касается обнаружения углекислого газа в атмосфере экзопланеты — такое до "Уэбба" не удавалось ни одному телескопу.
В статье от 24 августа 2022 года исследователи описывают, как именно им удалось обнаружить CO2 в атмосфере планеты размером с Сатурн, расподложенной в 700 световых годах от нас.
И в этом астрономам также помогла исключительная чувствительность JWST к инфракрасному излучению. Когда экзопланета движется по орбите перед своей звездой, часть звёздного света проходит через атмосферу планеты. Излучение светила немного изменяется и по этому изменению учёные могут определить, состав атмосферы экзопланеты.
Различные атмосферные газы поглощают свет звезды с определённой длиной волны, что проявляется в виде провалов яркости в спектре звезды.
Для своих наблюдений астрономы выбрали горячего газового гиганта WASP-39b, который обращается вокруг своей звезды каждые четыре дня по орбите, намного более узкой, чем у Меркурия — ближайшей к Солнцу планеты.
Даже в необработанных данных, основанных на одном прохождении планеты перед звездой, команда "Уэбба" отчётливо увидела спектральный "провал", указывающий на присутствие CO2.
Космические телескопы "Хаббл" и "Спитцер" ранее обнаружили в атмосфере WASP-39b водяной пар, натрий и калий. Теперь "Уэбб" пополнил этот список углекислым газом.
Также JWST засёк в атмосфере планеты ещё один газ, спектральная характеристика которого изначально была загадкой. Более поздние наблюдения показали, что это за газ, но исследователи решили не сообщать об этом, пока результат не будет проверен.
Впрочем, и статья об углекислом газе пока ещё является лишь препринтом. Её также предстоит проверить сторонним исследователям.
Добавим, что присутствие CO2 в атмосфере планеты даёт представление о том, как она сформировалась.
Кроме того, это исследование также показывает, насколько быстро "Уэбб" может идентифицировать другие газы, такие как метан и аммиак, которые могут указывать на потенциальную пригодность планеты для жизни.
Ранее мы рассказывали о том, как мощный удар способен снести атмосферу у экзопланеты, а также о новых данных о строении причудливой атмосферы Юпитера.
А ещё мы писали о том, что смесь углекислого газа и метана в атмосфере может указывать на обитаемость экзопланеты. Но при одном небольшом условии.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
