Атмосфера горячего сатурна оказалась богата водяным паром
Астрономы при помощи наземных и космических телескопов подробно изучили химический состав атмосферы экзопланеты WASP-39b типа горячий сатурн (разновидность горячих юпитеров) и выяснили, что она содержит гораздо больше водяного пара, чем ожидалось. Это указывает на то, что планета образовалась достаточно далеко от звезды и в дальнейшем мигрировала на свою текущую орбиту, говорится в статье в журнале The Astronomical Journal, также кратко об этом рассказывается на сайте телескопа «Хаббл».
Горячие юпитеры - газовые экзопланеты с размерами, подобными Юпитеру, но с более короткими орбитальными периодами, чем у него. Из-за близости к звезде их удобно регистрировать методом радиальных скоростей или транзитным методом. Среди этих объектов выделяют планеты с «распухшими» атмосферами и достаточно низкой плотностью, которые называют горячими сатурнами. Такие экзопланеты обладают атмосферой с необычным составом и сложной динамикой атмосферных процессов, вызванных приливным захватом и мощными потоками излучения от звезды.
Горячий сатурн WASP-39b находится в системе желтого карлика, расположенного на расстоянии 700 световых лет от Земли в созвездии Девы. Она имеет массу 0,28 масс Юпитера, радиус 1,27 радиусов Юпитера и совершает один оборот вокруг звезды за четыре дня. Это вторая по наименьшей плотности (всего 0,18 грамм на кубический сантиметр) планета, известная на сегодняшний день (первое место принадлежит WASP-17b), эффективная температура ее атмосферы оценивается в 1030 градусов Кельвина. Астрономы при помощи телескопов наземного комплекса VLT и космических телескопов «Хаббл» и «Спитцер», пронаблюдали три события транзита планеты по диску звезды и получили наиболее полные широкополосные спектры пропускания в оптическом и инфракрасном диапазонах. Когда планета оказывается между земным наблюдателем и диском звезды, часть света звезды проходит сквозь атмосферу и поглощается различными химическими элементами, что отражается в спектрах и позволяет понять химический состав атмосферы. На основании данных наблюдений астрономы смоделировали атмосферу планеты.
Итоговая модель предполагает свободную от высотных облаков атмосферу, в спектре поглощения которой нет следов метана, но есть признаки присутствия углекислого и угарного газа и других веществ. Кроме того, данные наблюдений показывают достаточно большое содержание водяных паров в атмосфере WASP-39b, которое в три раза выше, чем у Сатурна, что дает значение атмосферной металличности в 151 раз больше солнечной. Это необычно и говорит о том, что экзопланета образовалась за пределами снеговой линии, где она, вероятно, накопила в себе большое количество льдов и планетезималей, богатых элементами тяжелее водорода и гелия, а затем мигрировала на более близкую к звезду орбиту. Астрономы считают, что WASP-39b является идеальной мишенью для последующих наблюдений при помощи космического телескопа Джеймса Уэбба, и хотят найти больше подобных планет с большим значением металличности.
Ранее мы рассказывали о том, где находится самая плотная суперземля, как в атмосфере экзопланеты впервые нашли оксид титана и почему красный карлик с планетой-«монстром» не вписался в ожидания астрономов.
Александр Войтюк
Также «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие двух новых далеких галактик
Астрономы при помощи инфракрасной космической обсерватории «Джеймс Уэбб» опровергли существование одного из ранее открытых кандидатов в самую далекую галактику — им оказалась запыленная и более близкая к нам галактика. Кроме того, ученым также удалось подтвердить открытия двух очень далеких галактик. Статья опубликована в журнале Nature. Одним из основных направлений работы «Джеймса Уэбба» стал поиск и исследование далеких галактик, особенно тех, которые существовали в первый миллиард лет после Большого Взрыва. К настоящему моменту обнаружен целый ряд кандидатов в самые далекие галактики, однако измеренные фотометрические красные смещения галактик необходимо подтвердить при помощи спектроскопии. Группа астрономов во главе с Пабло Аррабалем Аро (Pablo Arrabal Haro) из Национальной исследовательской лаборатории оптики и инфракрасной астрономии Национального научного фонда представила результаты спектроскопических наблюдений при помощи прибора NIRSpec «Джеймса Уэбба» за тремя кандидатами в очень далекие галактики, первоначально найденными в рамках обзора CEERS по фотометрическим данным «Джеймса Уэбба». Открытия двух кандидатов в далекие галактики удалось подтвердить. Объект CEERS2_5429, обнаруженный в июле прошлого года, получил тогда прозвище «Галактика Мэйси», в честь того, что открытие было сделано в день рождения дочери основного автора работы. Определенное спектроскопически красное смещение галактики составило z = 11,44, что меньше, чем первоначальная фотометрическая оценка. Это означает, что галактика существовала спустя 390 миллионов лет после Большого взрыва. Второй подтвержденный кандидат имеет обозначение CEERS2_588, текущее значение красного смещения для него составляет 11,043. Обе галактики обладают звездными массами 108,6-8,7 масс Солнца и демонстрируют низкое поглощение излучения пылью и очень высокие темпы звездообразования. Что касается третьего объекта CEERS-93316, открытого в августе прошлого года, то ученые лишили его звания кандидата в древнейшую известную галактику, которое он получил из-за начальной оценки фотометрического красного смещения z=16,6. Спектроскопически измеренное значение красного смещения составляет z=4,912, что означает, что галактика существовала через примерно миллиард лет после Большого взрыва. По мнению ученых ошибка возникла из-за запыленности галактики и особенностей излучения межзвездной среды в ней, где идет звездообразование. Звание самой далекой галактики продолжает удерживать галактика JADES-GS-z13-0, которую тоже отыскал «Джеймс Уэбб».
