Авторы и права: НАСА, ЕКА, Лия Хустак и Ральф Кроуфорд (STScI)
Астрономы с помощью космического телескопа «Хаббл» НАСА/ЕКА наблюдали самую маленькую экзопланету, в атмосфере которой был обнаружен водяной пар. Планета GJ 9827d, диаметр которой всего лишь примерно в два раза превышает диаметр Земли, может быть примером потенциальных планет с богатой водой атмосферой в других частях нашей галактики.
GJ 9827d была открыта космическим телескопом НАСА «Кеплер» в 2017 году. Она совершает оборот вокруг красного карлика каждые 6,2 дня. Звезда GJ 9827 находится в 97 световых годах от Земли в созвездии Рыб.
«Это будет первый случай, когда мы сможем напрямую показать посредством обнаружения атмосферы, что эти планеты с богатой водой атмосферой действительно могут существовать вокруг других звезд», — сказал член команды Бьорн Беннеке из Университета Монреаля. «Это важный шаг на пути к определению распространенности и разнообразия атмосфер на каменистых планетах».
Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Однако еще слишком рано говорить о том, измерил ли Хаббл спектроскопически небольшое количество водяного пара в пухлой, богатой водородом атмосфере, или атмосфера планеты в основном состоит из воды, оставшейся после того, как первозданная водородно-гелиевая атмосфера испарилась под действием звездного излучения. .
«Наша программа наблюдений была разработана специально с целью не только обнаружить молекулы в атмосфере планеты, но и конкретно искать водяной пар. Любой результат будет захватывающим, независимо от того, преобладает ли водяной пар или это всего лишь крошечная разновидность в водороде». доминирующая атмосфера», — сказал ведущий автор статьи Пьер-Алексис Рой из Университета Монреаля.
«До сих пор нам не удавалось напрямую обнаружить атмосферу такой маленькой планеты. И сейчас мы постепенно приближаемся к этому режиму», — добавил Беннеке. «В какой-то момент, когда мы будем изучать меньшие планеты, должен произойти переход, когда на этих маленьких мирах больше не будет водорода, и их атмосфера будет больше похожа на Венеру (в которой преобладает углекислый газ)».
Поскольку планета такая же горячая, как Венера (приблизительно 425°C), она определенно была бы негостеприимным и насыщенным паром миром, если бы атмосфера состояла преимущественно из водяного пара.
На данный момент у команды осталось две возможности. Планета все еще цепляется за богатую водородом оболочку, пропитанную водой, что делает ее мини-Нептуном. Альтернативно, это может быть более теплая версия спутника Юпитера Европы, под корой которого в два раза больше воды, чем на Земле. «Планета GJ 9827d может состоять наполовину из воды, наполовину из камня. И на вершине небольшого каменистого тела будет много водяного пара», — сказал Беннеке.
Если планета имеет остаточную богатую водой атмосферу, то она, должно быть, сформировалась дальше от своей родительской звезды, где температура низкая и вода доступна в виде льда, чем ее нынешнее местоположение. В этом сценарии планета переместилась бы ближе к звезде и получила бы больше радиации. Затем водород нагрелся и покинул (или все еще находится в процессе выхода) из-под слабой гравитации планеты. Альтернативная теория состоит в том, что планета образовалась недалеко от горячей звезды со следами воды в ее атмосфере.
Программа «Хаббл» наблюдала планету во время 11 транзитов — событий, во время которых планета пересекала свою звезду, — которые длились в течение трех лет. Во время транзитов звездный свет фильтруется через атмосферу планеты и несет в себе спектральный отпечаток молекул воды. Если на планете есть облака, то они расположены достаточно низко в атмосфере и не полностью скрывают вид атмосферы, полученный Хабблом, и Хаббл способен исследовать водяной пар над облаками.
Открытие Хаббла открывает двери для более детального изучения планеты. Это хорошая цель для космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА/ЕКА/ККА для проведения инфракрасной спектроскопии в поисках других атмосферных молекул.
Информация от: Европейским космическим агентством
