Дело в температуре. Телескоп имени Джеймса Уэбба раскрыл тайну «раздутой» экзопланеты
Астрономы выяснили, почему экзопланета WASP-107 b, теплая газовая планета-гигант, обладает необычно раздутой атмосферой.
Две независимые группы исследователей, используя данные с космического телескопа Джеймса Уэбба и предыдущие наблюдения с телескопа Хаббла, обнаружили причину этого явления.
Экзопланета WASP-107 b, хотя и больше по объему, чем Юпитер, имеет массу менее одной десятой массы Юпитера, что делает ее одной из наименее плотных известных планет. Ранее считалось, что у этой планеты небольшое каменное ядро, окружённое массивной газовой оболочкой. Однако новые данные указывают на другое: атмосфера планеты содержит удивительно мало метана, что свидетельствует о значительно более высокой внутренней температуре и большем ядре, чем предполагалось ранее.
Вероятной причиной высокой внутренней температуры является приливное нагревание, вызванное слегка некруглой орбитой планеты. Эта гипотеза подтверждается отсутствием метана, который разрушается при высоких температурах. Метан нестабилен при высоких температурах, и его отсутствие указывает на то, что горячий газ из глубин планеты энергично смешивается с более холодными слоями выше.
Исследования показали, что количество потенциально опасных астероидов (PHA), которые могут угрожать WASP-107 b, составляет около 17 000, тогда как для Земли эта цифра составляет примерно 4700. Объединяя наблюдения с телескопов Уэбб и Хаббл, исследователи смогли создать широкий спектр поглощаемого света в атмосфере WASP-107 b, что позволило измерить содержание различных молекул, таких как водяной пар, диоксид углерода, аммиак и окись углерода.
«WASP-107 b — уникальная цель для Уэбба, потому что она значительно холоднее и больше похожа на Нептун по массе, чем многие другие планеты с низкой плотностью, такие как горячие Юпитеры», — сказал Дэвид Синг из Университета Джонса Хопкинса. Эти наблюдения позволили обнаружить метан и другие молекулы, что дало информацию о химическом составе и внутренней динамике планеты.
Исследования, проведенные с использованием NIRCam и MIRI телескопа Уэбба, а также WFC3 Хаббла, позволили создать спектры, показывающие удивительное отсутствие метана в атмосфере WASP-107 b. Эти данные подтвердили, что внутренняя часть планеты намного горячее, чем предполагалось, что объясняет её раздутость.
Таким образом, данные Уэбба позволили раскрыть тайну WASP-107 b и показали, что такие планеты не формируются странным образом со сверхмаленьким ядром и огромной газовой оболочкой. Вместо этого они могут иметь большую массу ядра и высокую внутреннюю температуру, что приводит к их раздутости.
