Новини України
Підбірка новин з українських джерел
Hubble виявив водяну пару в атмосфері малої екзопланети
Астрономи за допомогою космічного телескопа NASA/ESA Hubble спостерігали найменшу екзопланету, в атмосфері якої була виявлена водяна пара. Планета GJ 9827d, маючи діаметр приблизно вдвічі більше Землі, може бути прикладом потенційних планет із багатою водою атмосферою в інших частинах нашої галактики.
«Це був би перший випадок, коли ми можемо безпосередньо показати за допомогою атмосферного виявлення, що ці планети з багатою водою атмосферою насправді можуть існувати навколо інших зірок», — сказав член команди Бйорн Беннеке з Університету Монреаля. «Це важливий крок до визначення поширеності та різноманітності атмосфер на скелястих планетах».
Однак ще занадто рано говорити про те, чи Хаббл спектроскопічно виміряв невелику кількість водяної пари в пухкій атмосфері, багатої на водень, чи атмосфера планети в основному складається з води, яка залишилася після випаровування первісної воднево-гелієвої атмосфери під впливом зоряного випромінювання. .
«Наша програма спостережень була розроблена спеціально з метою не тільки виявлення молекул в атмосфері планети, але й фактичного пошуку водяної пари. Будь-який результат буде захоплюючим, незалежно від того, чи домінує водяна пара, чи це лише крихітний вид в атмосфері, де домінує водень», — сказав провідний автор наукової статті П’єр-Алексіс Рой з Університету Монреаля.
«Досі ми не могли безпосередньо виявити атмосферу такої маленької планети. І ми зараз повільно входимо в цей режим», – додав Беннеке. «У якийсь момент, коли ми вивчаємо менші планети, повинен відбутися перехід, коли в цих малих світах більше не буде водню, і вони мають атмосферу, більше схожу на Венеру (у якій домінує вуглекислий газ)».
Оскільки планета така ж гаряча, як Венера, приблизно 425 градусів за Цельсієм, це точно було б негостинним, парним світом, якби атмосфера складалася переважно з водяної пари.
Наразі у команди залишається два варіанти. Планета все ще тримається за багату на водень оболонку, пронизану водою, що робить її міні-Нептуном. Крім того, це може бути більш тепла версія супутника Юпітера Європи, під корою якого вдвічі більше води, ніж на Землі. «Планета GJ 9827d може бути наполовину водою, наполовину скелею. І було б багато водяної пари на вершині якогось меншого скелястого тіла», — сказав Беннеке.
Якщо планета має залишкову багату водою атмосферу, то вона, мабуть, утворилася далі від своєї зірки-господаря, де температура низька і вода доступна у формі льоду, ніж її поточне розташування. За цим сценарієм планета мігрувала б ближче до зірки й отримувала б більше радіації. Потім водень був нагрітий і вирвався, або все ще в процесі виходу, слабкої гравітації планети. Альтернативна теорія полягає в тому, що планета утворилася поблизу гарячої зірки зі слідом води в її атмосфері.
Програма Hubble спостерігала за планетою протягом 11 транзитів — подій, під час яких планета перетиналася перед своєю зіркою — які тривали протягом трьох років. Під час транзиту світло зірок фільтрується крізь атмосферу планети та несе спектральний відбиток молекул води. Якщо на планеті є хмари, вони розташовані досить низько в атмосфері, щоб повністю не закривати атмосферу, яку Хаббл бачить, і Хаббл може досліджувати водяну пару над хмарами.
Відкриття Хаббла відкриває шлях до більш детального вивчення планети. Це гарна ціль для космічного телескопа Джеймса Вебба NASA/ESA/CSA для проведення інфрачервоної спектроскопії для пошуку інших атмосферних молекул. GJ 9827d був відкритий космічним телескопом NASA Kepler у 2017 році. Він обертається навколо червоного карлика кожні 6,2 дня. Зірка GJ 9827 знаходиться на відстані 97 світлових років від Землі в сузір’ї Риб.
Пов'язані матеріали
Космічний телескоп "Хаббл" виявив найменшу планету за межами нашої Сонячної системи, яка містить водяну пару в атмосфері - "знакове відкриття", яке наближає астрономію на крок до опису подібних до Землі світів.
Планета GJ 9827d, діаметром приблизно вдвічі більша за Землю, обертається навколо червоної карликової зірки на відстані 97 світлових років у сузір'ї Риб. Про це йдеться у заявах НАСА та Європейського космічного агентства (ЄКА), опублікованих у четвер.
Команда дослідників розглядає два сценарії: або планета є "міні-Нептуном" з багатою на водень атмосферою, насиченою водою, або це тепліша версія супутника Юпітера - Європи, яка містить під своєю корою вдвічі більше води, ніж Земля.
"Планета GJ 9827d може складатися наполовину з води, наполовину з каменю, - каже Бйорн Беннеке з Монреальського університету, який був одним із керівників дослідження. "І там буде багато водяної пари на вершині якогось меншого кам'янистого тіла".
"Досі нам не вдавалося безпосередньо виявити атмосферу такої маленької планети. І зараз ми поступово входимо в цей режим", - додав він.
Протягом трьох років Хаббл спостерігав за планетою під час 11 транзиентів, або подій, під час яких вона перетинала свою зірку.
Під час транзиентів зоряне світло фільтрується крізь атмосферу планети, що дозволяє астрономам використовувати інструменти Хаббла для аналізу патернів кольорів (довжин хвиль), які дозволили виявити характерні ознаки молекул води.
Навіть якщо GJ 9827d має багату на воду атмосферу, її гаряча, подібна до венеріанської, температура у 800 градусів за Фаренгейтом (425 за Цельсієм) зробила б її непридатним для життя паровим світом.
Тим не менш, відкриття Габбла прокладає шлях до майбутнього вивчення GJ 9827d і подібних планет, особливо за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба, який може використовувати свої інфрачервоні зображення з високою роздільною здатністю для пошуку інших атмосферних молекул, включаючи вуглекислий газ і метан.
"Вода на такій маленькій планеті - це знакове відкриття", - додала співкерівник дослідження Лаура Крейдберг з Інституту астрономії Макса Планка в Німеччині.
"Воно як ніколи наближає нас до опису дійсно схожих на Землю світів".
