Астрономы открыли первую планету со "звездной" атмосферой

Телескопы "Хаббл" и "Спитцер" открыли первую относительно небольшую планету размерами с Нептун, чья атмосфера и недра фактически целиком состоят из чистого гелия и водорода — типичных звездных "стройматериалов", говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"Этот "горячий нептун" гораздо меньше по своим размерам, чем другие планеты, чью атмосферу нам удалось детально изучить, и поэтому это открытие ощущается нами как большой прорыв в понимании того, как возникают планетные системы и как этот процесс мог идти иначе в Солнечной системе", — заявил Дэвид Синг (David Sing) из университета Эксетера (Великобритания).

Рубиновые дожди и свинцовые облака

За последние десять лет астрономы открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы, часть из которых по своим размерам оказались похожими на Землю, а другие – на уменьшенные или увеличенные копии Юпитера. Сейчас планетологи активно изучают их атмосферы для оценки возможности существования жизни и раскрытия истории формирования. 

Большие успехи в этом направлении были достигнуты при изучении "горячих юпитеров" – самых больших и удобных для анализа планет вне Солнечной системы. Их раскаленная атмосфера оказалась похожей по составу на газовые оболочки Юпитера и Сатурна, в основном состоящие из водорода, гелия и углеводородов, а в их небе астрономы открыли экзотические стеклянные и свинцовые облака и дожди из драгоценных камней.

Химический состав менее крупных планет остается загадкой для ученых из-за их размеров, мешающих изучению их спектра, хранящего в себе информацию по составу воздуха. Только одна относительно небольшая "суперземля" — планета-алмаз 55 Cnc b в созвездии Рака — была изучена в прошлом году, и ее атмосфера оказалась непригодной для поддержания жизни, так как она состоит из водорода, гелия и ядовитой синильной кислоты.

Планета-"солнце"

Синг и его коллеги сделали первый шаг к изучению состава атмосфер потенциальных "суперземель", замерив и изучив спектр планеты HAT- -26b, недавно открытой у солнцеподобной звезды в созвездии Девы.

Эта планета, удаленная от Земли на 430 световых лет, представляет собой относительно небольшой "горячий нептун" – газовый гигант, похожий по размерам на Уран или Нептун. Подобные объекты открывают почти так же часто, как и "горячие юпитеры", однако состав их атмосферы до сих пор оставался загадкой.

Наблюдая за проходами HAT- -26b по диску светила при помощи оптических инструментов "Хаббла" и "Спитцера", ученые смогли точно замерить спектр этой планеты и прийти к удивительному выводу – оказалось, что ее атмосфера почти не отличается по своему составу от материи Солнца и других звезд.

Иными словами, воздух HAT- -26b почти на 100% состоит из чистого водорода и гелия, с небольшими примесями воды, метана и углекислоты. Подобное открытие оказалось большой неожиданностью для ученых, так как атмосфера "нашего" Нептуна и Урана гораздо богаче другими веществами, чем воздушные массы их далекого "кузена". Для сравнения, их недра содержат в 100 раз больше тяжелых элементов, чем Солнца, тогда как их концентрация в атмосфере HAT- -26b превышает солнечную всего в 4,5 раза.

Такие выводы ставят под сомнение общепринятые теории о формировании Солнечной системы, связывающие химический состав планет-гигантов с той точкой, где они формировались.

Юпитер и Сатурн, чьи недра похожи по составу на HAT- -26b, родились в "средней" части протопланетного диска, где было много гелия и водорода и мало других форм материи. В свою очередь, Уран и Сатурн формировались в более далекой его части, где постепенно скапливались обломки комет и астероидов, выброшенных из внутренних регионов диска: благодаря этому их недра, как считали ученые, были обогащены "тяжелыми" элементами. 

Почти "солнечный" состав недр HAT- -26b заставил планетологов усомниться в этой теории. Изучение химического состава других "горячих нептунов", по мнению ученых, поможет найти окончательный ответ на этот вопрос.

Источник: ria.ru