Новини науки

Екзопланета GJ 486 b приблизно на 30% більша за Землю і втричі масивніша. Це скелястий світ з сильнішою гравітацією, ніж Земля. Вона рухається по орбіті батьківської зірки за 1,5 земних дня. Вона занадто близько до своєї зірки, щоб бути в зоні проживання: температура поверхні понад 450 градусів Цельсія. Але спостереження космічного телескопа “Джеймс Вебб” показують наявність водяної пари.

Водяна пара може бути в атмосфері планети, але в цьому випадку атмосферу потрібно постійно поповнювати через втрати від зоряного випромінювання. Але не менш вірогідним варіантом є і те, що водяна пара виходить із зовнішнього шару холодної зірки-господаря.

Команда астрономів спостерігала два проходи планети по диску зірки, кожен з яких тривав близько години. Потім астрономи використовували три різні методи для аналізу отриманих даних. Всі вони дали схожі результати: “Джеймс Вебб” бачить водяну пару.

Хоча водяна пара потенційно може свідчити про наявність атмосфери на GJ 486 B, не менш правдоподібним поясненням є водяна пара, що надходить від самої зірки. Дивно, але навіть на нашому Сонці водяна пара є в сонячних плямах, оскільки ці плями дуже холодні в порівнянні з навколишньою поверхнею зірки. Зірка-господар GJ 486 B набагато холодніше Сонця, тому в її зоряних плямах буде концентруватися ще більше водяної пари. В результаті це може створити сигнал, що імітує планетарну атмосферу.

“Ми не спостерігали ознак того, що планета перетинає будь-які зоряні плями під час транзитів. Але ми не можемо це виключити. І це саме той фізичний сценарій, який зафіксував би цей сигнал води в даних», — пояснив Райан Макдональд один із співавторів дослідження.

Атмосфера з водяною парою повинна поступово руйнуватися під впливом зоряного нагріву і опромінення. В результаті, якщо атмосфера існує, вона повинна постійно поповнюватися завдяки вулканів, що викидають пар з надр планети. У цьому випадку планета нагадує постійно киплячий чайник.

Спектр планети та спектр зірки зі слідами водяної пари NASA, ESA, CSA цей графік показує спектр пропускання, отриманий під час спостережень за скелястою екзопланетою GJ 486 b. Аналіз показує водяну пару; однак комп’ютерні моделі показують, що сигнал може надходити від атмосфери планети, багатої водою, або від зоряних плям від материнської зірки червоного карлика.

Найпоширенішими зірками у Всесвіті є червоні карлики, а це означає, що скелясті екзопланети, швидше за все, будуть виявлені на орбітах таких зірок. Червоні карлики – це холодні зірки, тому орбіта планети повинна проходити досить близько до зірки, щоб вода на ній не замерзала. Такі зірки активні, особливо коли вони молоді. Вони виділяють ультрафіолетове і рентгенівське випромінювання, яке може зруйнувати атмосферу планети. Як результат, одне з важливих відкритих питань в астрономії полягає в тому, чи може скеляста планета зберегти або відновити атмосферу в таких суворих умовах.

Якщо водяна пара, яку побачив “Джеймс Вебб” пов’язана з планетою, то значить у неї є атмосфера, попри палючу спеку. Водяна пара вже була помічена в газових екзопланетах, але поки що атмосфера не була надійно виявлена в жодній кам’янистій екзопланеті.

Для того, щоб провести відмінність між сценаріями планетарної атмосфери і зоряної плями, будуть потрібні спостереження на більш коротких інфрачервоних хвилях за допомогою іншого інструменту «Вебба» — Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (niriss). Астрономи планують провести такі спостереження при першій можливості, але це може і не так скоро трапиться: «Джеймс Вебб» потрібен занадто багатьом.