Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» получил первые изображения ледяного гиганта Нептуна, некоторых из его спутников и системы колец планеты. Кроме того, на них попали далекие галактики и редкие звезды Млечного Пути, сообщается на сайте обсерватории.
Нептун, относящийся вместе с Ураном к ледяным гигантам, является самой дальней (после исключения Плутона из категории планет) и одной из самых малоизученных планет Солнечной системы. Его посещал лишь «Вояджер-2», все остальные наблюдения за ним и его спутниками ведутся при помощи крупных наземных или околоземных телескопов.
В сентябре 2022 года Нептун стал целью наблюдений «Джеймса Уэбба», который получил его изображения в ближнем инфракрасном диапазоне при помощи камеры NIRCam. На нем, помимо самой планеты четко видны ее тонкие пылевые кольца, а также далекие галактики, пара звезд Млечного Пути и 7 из 14 спутников Нептуна. Самый яркий из них — самый крупный спутник Нептуна Тритон, ледяная кора которого хорошо отражает свет. Это тело представляет для планетологов большой интерес с точки зрения криовулканизма, кроме того, Тритон мог изначально быть объектом Пояса Койпера, который был гравитационно захвачен Нептуном в далеком прошлом.
На снимках Нептун не обладает привычной синей окраской, а кажется сильно темным это связано с сильным поглощением атмосферным метаном излучения в ближнем инфракрасном диапазоне. Исключением являются лишь высотные облака из метанового льда, хорошо отражающие свет. Заметен также ураган вблизи южного полюса гиганта, который окружен полосой высотных облаков, обнаруженных впервые. Кроме того, ученые заметили тонкую яркую линию вблизи экватора Нептуна, которая может быть связана с глобальной атмосферной циркуляцией.
Ранее мы рассказывали о том, как обсерватория напрямую наблюдала Марс, Юпитер и даже экзопланету.
Александр Войтюк
Его атмосфера хорошо перемешана
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые однозначно обнаружил метан в атмосфере транзитной экзопланеты, которой стал теплый юпитер WASP-80b. Открытие согласуется с моделью хорошо перемешанной атмосферы с металличностью в несколько раз выше солнечной. Статья опубликована в журнале Nature. Считается, что метан должен быть доминирующей углеродсодержащей молекулой при температуре ниже тысячи кельвинов в атмосфере газовых гигантов, что наблюдается в Солнечной системе и подтверждалось прямыми наблюдениями аз коричневыми карликами и некоторых экзогигантов. Однако до сих пор не было случаев однозначного обнаружения метана в атмосфере экзопланет при помощи метода трансмиссионной спектроскопии, когда она проходит по диску своей звезды с точки зрения земного наблюдателя, хотя подобные наблюдения уже проводились. Группа астрономов во главе с Тейлором Беллом (Taylor Bell) из Исследовательского центра Эймса NASA сообщила о достоверном спектроскопическом обнаружении метана в атмосфере теплого юпитера WASP-80b при помощи инструмента NIRCam «Джеймса Уэбба» 28 и 29 октября 2022 года. Наблюдения велись во время события транзита и события вторичного затмения (когда планета проходит позади своей звезды). WASP-80 представляет собой яркую звезду спектрального типа K7, расположенную в 195 световых годах от Солнца в созвездии Орла. Вокруг нее с периодом в три дня обращается газовый гигант с массой 0,54 массы Юпитера и радиусом 0,95 радиуса Юпитера. Равновесная температура планеты составляет 825 кельвин, модели предсказывают для таких тел доступные для обнаружения в спектрах свидетельства наличия метана, угарного и углекислого газа. Ранее наземные наблюдения обнаруживали следы метана на WASP-80b, однако тогда статистическая значимость открытия составила 4,1 сигма и не удалось оценить обилие метана в атмосфере. Данные новых наблюдений выявили наличие водяного пара в атмосфере WASP-80b, а также метана со статистической значимостью более шести сигма. Наблюдаемое содержание метана на дневной стороне и на терминаторе согласуется с теоретическими предсказаниями для теплых экзопланет о минимальных продольных градиентах температуры и хорошо перемешанной атмосфере. Оно также согласуется с металличностью атмосферы в 3–10 раз выше солнечной и соотношением C/O на уровне Солнца или менее. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» впервые достоверно отыскал углекислый газ в атмосфере экзопланеты.