В 575 световых годах от Земли нашли «обнаженный» Юпитер без облаков

Вы когда-нибудь задумывались, как выглядел бы обнаженный Юпитер без толстого слоя бурных облаков? Вряд ли. Что ж, экзопланета на расстоянии 575 световых лет может быть ответом на вопрос, который вы даже не думали задавать.

Газовый гигант под названием WASP-62b относится к типу горячих юпитеров и имеет чистую атмосферу, которая невероятно редко встречается у экзопланет. Это дает уникальную возможность приглядеться к гиганту внимательнее и увидеть, из чего эта атмосфера состоит. 

Экзопланета была обнаружена в 2012 году и казалась вполне обычной. Она примерно в 1,4 раза больше размером и на 57% массивнее Юпитера. Планета вращается вокруг молодого желто-белого карлика, немногим больше Солнца, под названием WASP-62.

Она, как и большинство подтвержденных экзопланет, находится на близкой орбите к своей звезде. Ее орбитальный период составляет всего 4,41 дня. Это значит, что там жарковато: средняя температура составляет около 1050 градусов Цельсия, поэтому экзопланета попадает в категорию «горячих Юпитеров».

Поскольку WASP-62b находится относительно близко к Земле и имеет такой короткий орбитальный период, планета стала хорошим кандидатом для попытки охарактеризовать ее атмосферу. 

Когда планета проходит перед своей звездой, излучаемый местным «солнцем» свет меняется, поскольку некоторые длины волн падающего света поглощаются атомами в атмосфере экзопланеты. Различные химические элементы поглощают волны разной длины, поэтому эту спектральную информацию можно использовать, чтобы увидеть, из чего состоит газовая оболочка экзопланеты.

Когда Алам и ее команда взглянули на спектры трех прохождений WASP-62b, они обнаружили нечто действительно необычное: полный набор линий поглощения натрия. В большинстве атмосфер экзопланет сигнатура натрия обычно частично или полностью скрыта облаками или дымкой.

Сильная натриевая сигнатура WASP-62b также имеет очень широкую основу, вызванную так называемым расширением давления. Это могло произойти только глубоко в атмосфере экзопланеты при более высоком давлении. То, что сигнал так ясно выходит из столь глубоких слоев атмосферы, предполагает, что у планеты нет никаких облаков, препятствующих его появлению. 

Считается, что менее семи процентов обнаруженных на сегодняшний день экзопланет имеют чистую атмосферу. И только одна из таких планет была идентифицирована ранее — WASP-96b, типа горячий сатурн на расстоянии 1160 световых лет от нас.

Команда рассчитывает, что более подробно состав атмосферы WASP-62b будет определен с помощью наблюдений космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), который должен выйти на орбиту в октябре 2021 года. Алам и ее коллеги ожидают увидеть в атмосфере гидрид железа, метан, аммиак, монооксид и диоксид углерода.

Их четкая идентификация должна выявить соотношение углерода и кислорода в атмосфере WASP-62b и другие показатели. Отношение углерода к кислороду особенно интересно, поскольку его можно использовать для понимания условий внутри планетообразующего диска, когда планета зарождалась, и тем самым лучше понять процессы планетарного образования.

«WASP-62 — единственная звезда в зоне непрерывного наблюдения JWST с известной транзитной планетой-гигантом, достаточно яркой для качественной характеристики атмосферы с помощью транзитной спектроскопии. Транзитные программы JWST требуют множества повторных посещений, которые в идеале можно было бы запланировать в любое время год и выполнить быстро. Поэтому WASP-62b является одной из наиболее легко доступных целей для атмосферных исследований с помощью JWST», — заключают исследователи.