«Джеймс Уэбб» обнаружил самый металличный экзогигант

Тяжелые элементы составляют 66 процентов массы планеты

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» определил, что горячий юпитер HD 149026b характеризуется самым большим уровнем металличности среди известных планет-гигантов. Тяжелые элементы составляют 66 процентов от ее массы. Статья опубликована в журнале Nature.

Обогащенность атмосферы планет-гигантов металлами (элементами тяжелее водорода и гелия) играет важную роль в определении их механизма формирования. В Солнечной системе газовые и ледяные гиганты демонстрируют обратную зависимость между их массой и объемной металличностью и металличностью атмосферы, экзогиганты, наблюдающиеся у других звезд, демонстрируют аналогичную зависимость. Однако данных наблюдений за атмосферами экзопланет не очень много и существует значительный разброс в них, поэтому пока точно неизвестно, как металличность атмосферы коррелирует с массой планеты или с общей металличностью.

Группа астрономов во главе с Джейкобом Бином (Jacob L. Bean) из Чикагского университета опубликовала результаты спектроскопических наблюдений за горячим юпитером HD 149026b (или «Смертриосом»), с массой, близкой к массе Сатурна, при помощи инструмента NIRCam обсерватории «Джеймс Уэбб» в июле-августе 2022 года.

Уровень металличности атмосферы экзогиганта составляет [M/H] = 2,09, что в 59-275 раз больше солнечной металличности и в несколько раз больше металличности атмосферы Сатурна. Соотношение содержания в атмосфере C/O = 0,84, что тоже больше, чем в случае Солнечной системы. Таким образом, HD 149026b представляет собой самую богатую металлами из известных планет-гигантов, с предполагаемым общим содержанием тяжелых элементов 66 процентов от массы планеты.

Свойства HD 149026b не согласуется с зависимостью между металличностью и массой планет-гигантов, наблюдаемой в Солнечной системе, но лучше согласуется с зависимостью между атмосферной и объемной металличностями, наблюдаемой у планет-гигантов Солнечной системы. Повышенное значение C/O указывает либо на формирование экзопланеты в околозвездном диске, богатым углеродом, либо на процессы, ведущие к преобладающей аккреции богатого углеродом вещества на зародыш планеты в прошлом.

Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» подтвердил наличие гелиевого хвоста у сатурноподобного экзогиганта.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Добровольцы помогли отыскать долгопериодический мини-нептун в обитаемой зоне двойной звезды

В рамках проекта Planet Hunters TESS