Ученые США определили состав атмосферы «горячего Сатурна»

С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» ученые довольно подробно определили состав атмосферы экзопланеты, которая находится на расстоянии около 700 световых лет, сообщает Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (США). Набор новых данных представлен в пяти научных статьях. Препринты доступны на сайте arXiv. 

Планета WASP-39 b, о которой идет речь, по массе сопоставима с Сатурном, но размерами скорее напоминает Юпитер. Предполагается, что температура на WASP-39 b достигает 1600 градусов по Фаренгейту (около 870 градусов Цельсия). В таких условиях и с атмосферой, которая состоит только из водорода, планета считается непригодной для жизни. 

Новые наблюдения «Уэбба» доказывают, что состав атмосферы WASP-39 b намного сложнее. Так, впервые в атмосфере экзопланеты был обнаружен диоксид серы — молекула, образующаяся в результате химических реакций, вызванных высокоэнергетическим светом родительской звезды планеты. На Земле аналогичным образом создается защитный озоновый слой в верхних слоях атмосферы. Это открытие окончательно подтверждает, что фотохимия формирует климат «горячих Сатурнов», как и на нашей планете, отмечают авторы работы.

Другие компоненты атмосферы, обнаруженные «Джеймсом Уэббом», включают в себя натрий, калий и водяной пар, подтверждая предыдущие наблюдения с помощью космических («Хаббла» и «Спитцера») и наземных телескопов. Также на более длинных волнах ученые определили новые особенности воды, которые раньше не наблюдались.

Телескоп также увидел молекулы углекислого газа в более высоком разрешении. При этом был обнаружен угарный газ, но в данных отсутствовали явные признаки молекул как метана, так и сероводорода. Если они и присутствуют, то встречаются на очень низких уровнях.

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба рассматривает Вселенную в инфракрасном свете. Это позволяет телескопу улавливать химические сигналы, которые невозможно обнаружить в видимом диапазоне. Чтобы увидеть свет от WASP-39 b, «Уэбб» отслеживал планету, когда она проходила перед своей звездой – и частично свет звезды проходил через атмосферу планеты как сквозь фильтр. Различные типы химических веществ в атмосфере поглощают разные цвета спектра звездного света, поэтому недостающие цвета могут сказать о том, какие встречаются молекулы.

[Иллюстрация: Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian]