Горячий Юпитер. Впервые астрономы изучили атмосферу далекой экзоплатнеты
Международная группа ученых стала первой, кто непосредственно измерил количество воды и угарного газа в атмосфере планеты в другой звездной системе
С помощью наземного телескопа обсерватории Гемини в Чили астрономы изучили планету на расстоянии примерно 340 световых лет от Земли.
Для этого исследования доцент Майкл Лайн из Школы исследования Земли и космоса Университета штата Аризона и его команда сосредоточились на планете WASP-77Ab, экзопланете, которая называется «горячим Юпитером», потому что она похожа на Юпитер нашей солнечной системы, но с температурой выше 1000 градусов по Цельсию.
Затем они сосредоточились на измерении состава его атмосферы, чтобы определить, какие элементы присутствуют на планете, по сравнению со звездой, вокруг которой она вращается.
«Из-за своих размеров и температуры горячие юпитеры — отличные лаборатории для измерения атмосферных газов и проверки наших теорий образования планет», — сказал Лайн.
Хотя мы еще не можем отправлять космические корабли на планеты за пределами нашей солнечной системы, ученые могут изучать свет экзопланет с помощью телескопов. Телескопы, которые они используют для наблюдения за этим светом, могут находиться либо в космосе, как космический телескоп Хаббла, либо с земли, как телескопы обсерватории Гемини.
Лайн и его команда активно участвовали в измерении атмосферного состава экзопланет с помощью телескопа Хаббла, но получить эти измерения было непросто. Мало того, что существует жесткая конкуренция за время телескопа, инструменты Хаббла измеряют только воду (или кислород), и команде также нужно было собрать измерения оксида углерода (или углерода). Именно здесь команда обратилась к телескопу Gemini South.
Gemini South — это телескоп диаметром 8,1 метра, расположенный на горе в чилийских Андах под названием Серро-Пачон, где очень сухой воздух и незначительная облачность. Он находится в ведении NOIRLab Национального научного фонда.
Используя телескоп Gemini South и инструмент под названием Immersion GRating INfrared Spectrometer (IGRINS), команда наблюдала тепловое свечение экзопланеты, когда она вращалась вокруг своей звезды-хозяина. С помощью этого прибора они собрали информацию о наличии и относительном количестве различных газов в ее атмосфере.
Благодаря точным измерениям как воды, так и оксида углерода в атмосфере WASP-77Ab, команда смогла оценить относительные количества кислорода и углерода в атмосфере экзопланеты.
«Эти суммы соответствовали нашим ожиданиям и примерно такие же, как у ведущей звезды», — сказал Лайн.
Получение сверхточного содержания газа в атмосферах экзопланет является не только важным техническим достижением, особенно с помощью наземного телескопа, но и может помочь ученым искать жизнь на других планетах.
«Эта работа представляет собой первую демонстрацию того, как мы будем в конечном итоге измерять биосигнатурные газы, такие как кислород и метан, в потенциально обитаемых мирах в не столь отдаленном будущем», — сказал Лайн.
Ранее НВ писал, что, используя данные с нескольких телескопов, канадские ученые обнаружили облака на экзопланете — газовом гиганте примерно в 520 световых годах от Земли.
Наблюдения были настолько подробными, что удалось определить высоту облаков и структуру верхних слоев атмосферы.
Речь идет о экзопланете WASP-127b, обнаруженной в 2016 году, которая относится к классу горячих Сатурнов. Эта планета вращается так близко к своей звезде, что ее год составляет всего 4,2 дня.
Размер экзопланеты в 1,3 раза больше размеров Юпитера, но ее масса составляет 0,16 массы Юпитера. Это означает, что атмосфера WASP-127b тонкая и разреженная — что идеально подходит для анализа ее содержимого на основе света, который проходит через нее от звезды-хозяина экзопланеты.
Подписаться на ежедневную email-рассылку материалов раздела Техно Ежедневная рассылка о том как технологии изменяют мир подписаться Ежедневно в 17:00