Телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал уходящие с экзопланеты облака гелия

Международная группа астрономов с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружила огромные облака гелия, уносящиеся с экзопланеты WASP-107b. Результаты исследования дают важные сведения о процессе побега атмосферы, который играет ключевую роль в эволюции планет и формировании их видимых характеристик. Об этом 10 декабря сообщил журнал Science Daily.

Атмосферы планет не всегда остаются неизменными. Даже Земля теряет небольшое количество материала в космос, выбрасывая более 3 кг газа каждую секунду — в основном водорода. Этот процесс, называемый «побегом атмосферы», особенно актуален для планет, вращающихся на очень близком расстоянии к своим звездам. Интенсивное тепло, которое они испытывают, может вызвать мощные выбросы газа, что делает процесс ключевым фактором в долгосрочной трансформации таких миров.

С помощью JWST астрономы наблюдали широкие потоки гелия, которые покидали экзопланету WASP-107b, находящуюся более чем в 210 световых годах от Солнечной системы. Это первый случай, когда телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил этот элемент на экзопланете. Открытие, как утверждается, позволило ученым более детально исследовать уходящие газы.

WASP-107b была открыта в 2017 году. Необычайно низкая плотность ставит планету в категорию «суперпухлых», которые известны своим большим размером и необычно легким составом. Уходящий гелий исходит от расширенной верхней атмосферы объекта, известной как экзосфера. Это облако настолько большое, что начинает затмевать свет звезды даже до того, как сама планета проходит перед ней.

«Наши модели утечки из атмосферы подтверждают наличие потоков гелия как перед планетой, так и за ней, простирающихся в направлении ее орбитального движения почти на 10 радиусов планеты», — уточнил соавтор исследования, аспирант кафедры астрономии факультета естественных наук Женевского университета Ян Картерет.

Кроме гелия, астрономы выявили в атмосфере WASP-107b воду и несколько химических соединений, в том числе угарный, углекислый газы и аммиак. Уточняется, что ученые не нашли метан, хотя телескоп способен его обнаружить. Эти результаты помогают воссоздать раннюю историю планеты и предположить, что WASP-107b сформировалась далеко от своего нынешнего положения и затем мигрировала внутрь. Это может объяснить ее надувшуюся атмосферу и потерю газа.

«Наблюдение и моделирование утечки атмосферы является одним из основных направлений исследований на кафедре астрономии Женевского университета, поскольку считается, что именно она отвечает за некоторые характеристики, наблюдаемые в популяции экзопланет», — заявил соавтор исследования, старший преподаватель, научный сотрудник кафедры астрономии факультета естественных наук Женевского университета Винсент Буррье.