Наука 25 августа 2022

«Джеймс Уэбб» впервые обнаружил углекислый газ в атмосфере экзопланеты

Спектрограф космического телескопа впервые подтвердил наличие в атмосфере одной из экзопланет углекислого газа.

Читайте «Хайтек» в

Исследовательская группа под руководством Калифорнийского университета в Калифорнии использовала приборы «Джеймс Уэбб» для изучения экзопланеты WASP-39b, вращающейся около солнцеподобной звезды на расстоянии в 700 световых лет от Земли. Данные спектрографа подтвердили наличие углекислого газа.

В своей работе, принятой для публикации в журнале Nature, ученые использовали спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec), установленный на телескопе. Этот прибор формирует «спектр пропускания» с высоким разрешением, показывающий свет, прошедший через атмосферу планеты.

Доля света звезды на разных длинах волны, заблокированная при прохождении планеты перед звездой. Изображение: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Joseph Olmsted (STScI)

Атомы и молекулы в атмосфере оставляют уникальные «отпечатки» в спектре света, который проходит через нее. Эти отпечатки выглядят, как линии с разной длиной волны, объясняют ученые. Чем выше разрешение прибора, тем более точно можно восстановить состав и физические свойства объекта.

Предыдущие исследования с помощью телескопов «Спитцер» и «Хаббл» показали, что на планете WASP-39b может быть атмосфера, богатая углекислым газом. Новое исследование «Уэбба» подтвердило эту гипотезу. Помимо углекислого газа в атмосфере планеты содержится еще одно вещество, которое планетологам пока не удалось определить. Они надеются, что эта загадка будет раскрыта в будущих исследованиях.

Доля света разных цветов, заблокированная при прохождении планеты перед звездой. Изображение: NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI)

Ученые отмечают, что WASP-39b — это первая экзопланета, в атмосфере которой удалось обнаружить углекислый газ, который является важным компонентом атмосфер планет в нашей Солнечной системе. Он был найден и на скалистых планетах (Марсе и Венере), и в атмосфере газовых гигантов (Юпитера и Сатурна). Этот газ позволяет оценить общее содержание тяжелых элементов в атмосфере планеты.

Исследователи говорят, что WASP-39b по составу похож на Сатурн. Металличность Сатурна в 10 раз больше, чем у Солнца, и WASP-39b также, по-видимому, обогащен тяжелыми элементами примерно в 10 раз по сравнению с Солнцем.

На обложке: художественное изображение планеты WASP-39b. Источник: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)