Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил следы вторичной атмосферы с соединениями серы у суперземли L98-59d, обращающейся вокруг близкого к Солнцу красного карлика. По мнению ученых, такая атмосфера поддерживается за счет активного вулканизма на экзопланете. Препринты работ (раз, два) доступны на arXiv.org.

Одним из основных направлений текущих исследований в экзопланетологии стал поиск и определение свойств атмосферы скалистых экзопланет. Такие трудоемкие наблюдения становятся все более доступными благодаря развитию наземных и космических телескопов, они важны как для проверок теорий формирования и эволюции планет, так и для поиска потенциально обитаемых миров.

Две группы астрономов во главе с Амели Грессье (Amélie Gressier) из Научного института космического телескопа в Балтиморе и Агнибхой Баннерджи (Agnibha Banerjee) из Открытого университета в Британии опубликовали результаты поисков атмосферы у экзопланеты L98-59d при помощи инструментов NIRSpec и NIRISS «Джеймса Уэбба» во время транзита планеты по диску звезды 25 июня 2023 года. Телескоп регистрировал свет звезды, который во время транзита мог пройти сквозь атмосферу экзопланеты, создавая в спектре дополнительные линии поглощения.

L98-59d — третья экзопланета в системе красного карлика, расположенного в 35 световых годах от Солнца. Всего в системе четыре подтвержденные экзопланеты и еще один кандидат. L 98-59d обладает радиусом 1,52 радиуса Земли, массой 1,94 массы Земли и равновесной температурой 416 кельвин. Она подвергается значительному облучению рентгеновским и ультрафиолетовым излучением звезды. Предполагается, что она может обладать атмосферой и состоит из горных пород и водяного льда в примерно равных пропорциях по массе.

Модели, лучше всего описывающие спектры, говорят о наличии атмосферы с большим средним молекулярным весом (например, из азота) со значительным содержанием H₂S и SO₂. Проверка на загрязнение спектров со стороны звезды выявила признаки факелов, что учитывалось при интерпретации наблюдений. Предполагается, что такая атмосфера могла возникнуть уже после формирования планеты и поддерживается за счет активного вулканизма. Дальнейшие наблюдения должны подтвердить эту идею.

«Джеймс Уэбб» идеально подходит для исследований внеземных атмосфер. Он уже нашел признаки атмосферы у потенциального гикеана в обитаемой зоне и облака на ночной стороне горячего юпитера.