Международное исследование, проведенное под руководством Канады, с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) позволило по-новому взглянуть на атмосферу GJ 9827 d — экзопланеты, вращающейся вокруг звезды GJ 9827 в созвездии Рыб, примерно в 98 световых годах от Земли.
Исследование показало, что планета’Атмосфера Земли содержит высокую концентрацию более тяжелых молекул, в том числе значительное количество водяного пара, что заставляет астрономов думать, что это вполне может быть «паровой мир».
Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, проводилось под руководством Кэролайн Пиоле-Горайеб, доктора философии. кандидат Университета Монреаля’Институт Тротье по исследованию экзопланет (IREx) в сотрудничестве с исследователями со всего мира.
Ранее в этом году, используя данные космического телескопа Хаббла (HST), исследователи IREx объявили, что’d обнаружил воду в атмосфере GJ 9827 d, что сделало ее, примерно в два раза больше Земли, самой маленькой экзопланетой с подтвержденной атмосферой.
В совокупности эти важные открытия открывают новые возможности для поиска жизни за пределами нашей Солнечной системы и улучшают наше понимание формирования и состава планет.
Неуловимая цель – до сих пор
В течение многих лет ученые сосредоточились на обнаружении атмосфер на крупных газовых гигантах и мини-Нептунах — планетах, которые намного больше Земли и в атмосфере которых преобладает водород, таких как Юпитер и Нептун в нашей Солнечной системе.
Но до сих пор обнаружение атмосфер вокруг меньших планет, размером ближе к Земле, оставалось недостижимой целью.
На данный момент все планеты, которые мы’Мы обнаружили, что атмосфера есть у планет-гигантов или, в лучшем случае, у мини-Нептунов», — сообщил Пиоле-Горайеб, исследователь’ведущий автор.
«Атмосферы этих планет состоят в основном из водорода, что делает их более похожими на газовых гигантов Солнечной системы, чем на планеты земной группы, такие как Земля, в атмосфере которых преобладают более тяжелые элементы».
Богат более тяжелыми молекулами
Что отличает GJ 9827 d, так это его атмосфера.’состав.
Объединив данные JWST/NRISS и HST, Пиоле-Гораеб показал, что, в отличие от атмосфер более крупных планет, в которых преобладает водород, GJ 9827 d’s богат более тяжелыми молекулами и содержит немало водяного пара.
Это открытие знаменует собой первое достоверное обнаружение атмосферы экзопланеты, в которой водород не является доминирующим компонентом, что предполагает наличие более тяжелой, богатой водой атмосферы.
«Это’По молекулярной массе она ближе к атмосфере, богатой углекислым газом или азотом, которую мы сейчас ищем на небольших скалистых планетах, где мы в конечном итоге будем искать жизнь», — сказал Пиоле-Горайеб.
Она и ее команда проводили наблюдения с помощью канадского инструмента JWST — форматора изображений ближнего инфракрасного диапазона и безщелевого спектрографа (NIRISS). Используя трансмиссионную спектроскопию, они проанализировали звездный свет, проходящий через планету.’Атмосфера Земли, когда она проходила (проходила перед) своей родительской звездой GJ 9827.
Затем они объединили новые наблюдения JWST с предыдущими наблюдениями HST, чтобы уверенно показать, что наблюдаемые спектральные особенности вызваны планетой.’атмосферы, а не загрязнения из системы’звезда.
Благодаря данным JWST/NRISS SOSS ученые наконец могут различить два типа атмосфер планеты: одна облачная с небольшим количеством более тяжелых элементов, в основном водородом, с водой, присутствующей лишь в следовых количествах; другой имеет высокую плотность и содержит много более тяжелых элементов и воды.
Поскольку GJ 9827 d находится близко к своей звезде, ее атмосфера, скорее всего, представляет собой смесь газа и перегретого, плотного состояния, а не имеет отдельные слои или облака.
Не считается обитаемым
Хотя сама GJ 9827 d не считается пригодной для жизни из-за ее близости к звезде-хозяину и, как следствие, высоких температур поверхности (около 350°C), это открытие является большим шагом вперед в поисках обитаемой среды.
Наличие тяжелой, богатой водой атмосферы на маленькой планете, такой как GJ 9827 d, является доказательством того, что такие атмосферы существуют и могут быть изучены с помощью JWST.’точность.
И это в конечном итоге делает перспективу обнаружения пригодных для жизни планет, подобных Земле, более правдоподобной.
«Это огромный шаг к цели поиска атмосфер вокруг меньших планет, подобных земной группе», — сказал Пиоле-Горайеб.
«GJ 9827 d — первая планета, на которой мы обнаружили атмосферу, богатую тяжелыми молекулами, как и планеты земной группы Солнечной системы, и первый за долгое время подтвержденный пример ‘паровой мир’ постулировано научным сообществом».
Считается, что такие «паровые миры» имеют плотную, богатую водой атмосферу без поверхностного льда или жидкой воды, вместо этого сохраняя паровую атмосферу из-за их близости к родительским звездам. Они’Они подобны ледяным спутникам Европе и Ганимеду, только настолько близко к своим звездам, что вода выглядит как пар в атмосфере, а не под слоем льда.
Астрономы надеются, что дальнейшие запланированные JWST наблюдения GJ 9827 d в ближайшие месяцы могут пролить больше света на компоненты ее паровой атмосферы.
Информация от: Монреальским университетом
