Данные, собранные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», и предыдущие наблюдения «Хаббла», показали чрезвычайно низкое содержание метана в атмосфере экзопланеты WASP-107 b. Это указывает на активное «взбалтывание» атмосферы планеты горячими потоками из центра и объясняет причину аномально низкой плотности.
Экзопланета WASP-107 b, расположенная примерно в 200 световых годах от Земли, привлекла внимание исследователей с момента первого наблюдения. Объем этого газового гиганта всего на четверть меньше Юпитера, но весит WASP-107 b почти в 10 раз меньше крупнейшей планеты Солнечной системы.
Основываясь на радиусе, массе, возрасте и предполагаемой внутренней температуре экзопланеты, мы подумали, что WASP-107 b имеет очень маленькое каменное ядро, окруженное огромной массой водорода и гелия. Но было трудно понять, как такое маленькое ядро могло поглотить так много газа, а затем не вырасти в планету массой с Юпитер.
Луис Уэлбанкс, планетолог из Университета штата Аризона (ASU), соавтор одной из статей
Данные о составе атмосферы, собранные «Уэббом», помогли исследователям решить загадку и найти объяснение, которое не требует уникальных условий. Ученые проанализировали спектр излучения звезды, проходящего через атмосферу экзопланеты, и рассчитали концентрацию в ней газообразных веществ, в том числе водяного пара, метана, углекислого и угарного газов, диоксида серы и аммиака.
Наблюдения, проведенные двумя разными командами в различных диапазонах, показали одинаковый результат — чрезвычайно низкое содержание метана, в 1000 раз меньше, чем ожидали ученые. Единственное возможное объяснение — в недрах планеты горячее, чем считалось ранее.
Это свидетельство того, что горячий газ из глубин планеты должен энергично смешиваться с более холодными слоями выше.
Метан нестабилен при высоких температурах. Тот факт, что мы обнаружили так мало молекул этого газа, но нашли другие молекулы, содержащие углерод, говорит нам, что внутри планеты должно быть значительно горячее, чем мы думали.
Дэвид Синг, соавтор исследования из Университета Джонса Хопкинса
Вероятным источником дополнительной внутренней энергии WASP-107 b является приливный нагрев, вызванный его слегка эллиптической орбитой. Поскольку расстояние между звездой и планетой постоянно меняется, гравитационное притяжение растягивает планету и нагревает ее.
Оценка реальной температуры в недрах планеты позволила ученым рассчитать размер ее внутреннего ядра. С учетом новых данных оно должно быть примерно в два раза больше, чем считалось ранее. Такое сочетание болшее по размеру ядро и атмосфера, подогреваемая приливным нагревом, объясняет «раздутый» размер WASP-107 b.
Читать далее:
Открытие ученых впервые подтвердило правоту Эйнштейна
Фото природной аномалии из космоса опубликовал американский астронавт
Рядом с нами нашли планету размером с Землю: год там длится 17 часов
На обложке: художественная иллюстрация WASP-107 b. Изображение: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)