Телескопы обнаружили удивительно примитивную атмосферу у экзопланеты HAT-P-26b

Исследования, объединяющие наблюдения от космического телескопа «Хаббл» и космического телескопа «Спитцер», показывают, что у отдалённой планеты HAT-P-26b есть примитивная атмосфера, практически полностью состоящая из водорода и гелия. Эта экзопланета расположена на расстоянии 437 световых лет от нас, а вращается она вокруг звезды, которая в два раза старше нашего Солнца.

Этот анализ является наиболее детальным на сегодняшний день исследованием так называемого тёплого Нептуна, или планеты, которая имеет размеры с наш Нептун, но расположена близко к своей звезде. Исследователи определили, что атмосфера HAT-P-26b относительно свободна от облаков и имеет сильную водную подпись, несмотря на то, что эта планета на является водным миром. На сегодняшний день это самое лучшее исследование водных ресурсов у экзопланеты этого размера.

Открытие атмосферы с таким составом у такой экзопланеты будет иметь последствия в понимании того, что учёные сообщество знает о рождении и развитии планетарных систем. По сравнению с Нептуном и Ураном — планетами в нашей Солнечной Системе приблизительно с той же массой — экзопланета HAT-P-26b, вероятно, сформировалась или ближе к своей звезде или позже во время развития планетарной системе. Возможно и наложение этих двух факторов.

«Астрономы только начали исследовать атмосферы этих отдалённых Нептунов, и почти сразу же нашли пример, который идёт в разрез с тенденциями нашей Солнечной Системы. Это неожиданное открытие является тем самым, за что я люблю исследования атмосфер экзопланет», — Ханна Уокефорд, исследователь в Центре космических полётов имени Годдарда, ведущий автор исследования, опубликованного 12 мая 2017 года в издании Science. (!!!!!!!!!!)

Чтобы изучить атмосферу HAT-P-26b, исследователи использовали данные транзитов, то есть тех случаев, когда для наблюдателя с Земли эта экзопланета проходила по диску её родной звезды. Во время такого передвижения часть звёздного света проходит сквозь атмосферу планеты, которая поглощает одни длины электромагнитного спектра и пропускает другие. Анализируя то, как подпись звёздного света изменяется в результате такой фильтрации, исследователи могут оценить химический состав атмосферы.

«Учёные довольно редко могут получить такую информацию о тёплом Нептуне, поэтому анализ этого набора данных является достижением сам по себе», — Тиффани Катария, соавтор работы из Лаборатории реактивного движения НАСА.

Поскольку это исследование обеспечило точное измерение воды, исследователи смогли использовать эту подпись, чтобы оценить металличность экзопланеты HAT-P-26b. Астрономам важно вычислять металличность, то есть индикацию того, насколько богата планета элементами, тяжелее водорода и гелия, поскольку это даёт ключ к разгадке того, как планета сформировалась.

Чтобы сравнить металличность экзопланет, учёные используют Солнце в качестве эталона. Так, например, Юпитер обладает металличностью в 2-5 раз больше, чем Солнце. У Сатурна она примерно в 10 раз больше, чем у Солнца. Это означает, что два газовых гиганта сделаны почти полностью из водорода и гелия. Ледяные гиганты Нептун и Уран меньше газовых, но более богаты тяжёлыми элементами, их металличность приблизительно в сто раз больше, чем у Солнца. Поэтому отсюда можно сделать заключение о том, что тенденция в Солнечной Системе заключается в уменьшении металличности для больших планет.

Учёные полагают, что это произошло в связи с тем, что во время формирования Солнечной Системы, Нептун и Уран рождались во внешних областях огромного газопылевого осколочного диска, который вращался вокруг незрелого Солнца. Вот итоги этого сложного процесса формирования планет вкратце: Нептун и Уран были засыпаны большим количеством ледяных обломов, которые богаты более тяжёлыми элементами; Юпитер и Сатурн, которые формировались в более тёплой части диска, столкнулись с меньшим количеством ледяных обломков. Две планеты за пределами Солнечной Системы также соответствуют этой тенденции — HAT-P-11b и WASP-43b. А вот экзопланета HAT-P-26b не следует этой тенденции. Учёным удалось установить, что её металличность приблизительно в 4.8 раза больше, чем у Солнца. Это намного ближе к значению Юпитера, чем для Нептуна.

«Этот анализ показывает, что есть намного больше разнообразия в атмосферах этих экзопланет, чем мы ожидали. Это обеспечивает понимание того, как планеты могут формироваться и развиваться в другой, отличной от нашей, системе. Я думаю, что наши исследования можно было озаглавить даже так: «Исследователи продолжают находить удивительное разнообразие», — Девид Синг из университета Эксетера, соавтор статьи.

Источник: www.theuniversetimes.ru