Ученые сообщили о «тёплых нептунах» с атмосферой из гелия

«Тёплые нептуны» — это целый класс экзопланет, расположенный вне нашей Солнечной системы. Их орбита пролегает ближе к своей родительской планете, чем расстояние от Солнца до Меркурия. И даже если в начале формирования таких планет их атмосферы состояли из водорода и гелия, то в ходе эволюции постоянная и мощная звёздная радиация приводила к тому, что водород постепенно вытеснялся из атмосферы «тёплых нептунов», превращая её в полностью гелиевую.

Американские учёные-астрономы из NASA, изучив полученные при помощи космического телескопа Спитцер данные, выдвинули гипотезу о существовании в нашей Галактике бесчисленного множества тёплых экзопланет, похожих на наш Нептун по размеру, окутанных гелиевыми облаками, сообщается на сайте NASA.

Нет, это вовсе не означает, что гелий, содержащийся в их атмосфере, позволяет им парить в небе, словно воздушные шары или же находясь в ней можно разговаривать высоким скрипучим голосом мультяшных героев. Скорее, пришли к выводу астрономы, планеты с гелийсодержащей атмосферой — отнюдь не редкость для Галактики Млечного пути.

«В нашей солнечной системе — похожих планет нет. Но мы думаем, что планеты с гелиевой атмосферой могут довольно часто встречаться в системах других звёзд», — рассказывает сотрудник NASA, автор исследования Ренйю Ху.

Перед началом исследования, астрономы изучили поразительное количество так называемых «тёплых нептунов» в нашей галактике. Космический телескоп NASA Кеплер обнаружил сотни потенциальных планет, которые теоретически могли бы попасть в эту категорию. Все они имели необходимые характеристики: были размером с Нептун или чуть меньше, с жёсткой орбитой, на небольшом расстоянии от своей звезды. Днём на поверхности таких планет температура может подниматься выше 720°С, и полный орбитальный виток они совершают за сутки-двое.

В своём исследовании, Ху и его коллеги выдвинули предположение, что именно близостью к звезде и высокой температурой таких «нептуноподобные» планеты обязаны своей гелиевой атмосферой. В результате тепловой реакции водород просто выпаривается из атмосферы, оставляя после себя лишь гелиевые соединения.

«Водород в четыре раза легче гелия, поэтому он постепенно исчезает из атмосферы планеты, в результате чего она всё более становится насыщенной гелием. Этот процесс происходит очень медленно и постепенно, может занимать до 10 млрд лет», — отметил Ху, напомнив, что возраст планеты Земля — порядка 4,5 млрд лет.

«Тёплые нептуны», предположительно, имеют либо каменное, либо жидкое ядро, окружённое газом. Если гелий является в атмосфере таких планет действительно доминирующим элементом, планета становится белого или серого цвета. Но в нашей Солнечной системе Нептун — сверкающего лазурно-синего цвета. Высокий уровень содержания метана в его атмосфере поглощает красные оттенки, придавая планете синий тон.

Отсутствие метана в атмосфере «тёплого нептуна» GJ 436 b — обнаруженной астрономом Ху экзопланеты, которая в 23 раза больше Земли по массе и в четыре раза больше по диаметру. Странно, по мнению исследователей, другое: несмотря на то, что атмосфера этой планеты пока ещё является водородно-гелиевой, в её составе идентифицировано много метана и монооксида углерода. Это факт озадачивает учёных и заставляет их проводить всё новые исследования экзопланет подобного класса.