Уэбб НАСА обнаружил углекислый газ в атмосфере экзопланеты

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба зафиксировал первое четкое свидетельство наличия углекислого газа в е планеты за пределами Солнечной системы. Это наблюдение за газовой планетой-гигантом, вращающейся вокруг звезды, подобной Солнцу, на расстоянии 700 световых лет от нас, дает важные сведения о составе и формировании планеты. Открытие, принятое для публикации в журнале Nature, свидетельствует о том, что в будущем Уэбб сможет обнаруживать и измерять содержание углекислого газа в более разреженных атмосферах небольших каменистых планет.


WASP-39 b — горячий газовый гигант с массой примерно в четверть массы Юпитера (примерно такой же, как у Сатурна) и диаметром в 1,3 раза больше Юпитера. Его крайняя отечность частично связана с его высокой температурой (около 1600 градусов по Фаренгейту или 900 градусов по Цельсию). В отличие от более холодных и компактных газовых гигантов в нашей Солнечной системе, WASP-39 b вращается очень близко к своей звезде — всего около одной восьмой расстояния между Солнцем и Меркурием — совершая один оборот чуть более чем за четыре земных дня. Открытие планеты, о котором сообщалось в 2011 году, было сделано на основе наземных наблюдений тонкого периодического затемнения света от родительской звезды, когда планета проходит транзитом или проходит перед звездой.

Предыдущие наблюдения с других телескопов, включая космические телескопы НАСА «Хаббл» и «Спитцер», выявили присутствие водяного пара, натрия и калия в атмосфере планеты. Непревзойденная чувствительность Уэбба к инфракрасному излучению также подтвердила наличие углекислого газа на этой планете.

Отфильтрованный звездный свет

Транзитные планеты, такие как WASP-39 b, чьи орбиты мы наблюдаем с ребра, а не сверху, могут предоставить исследователям идеальные возможности для исследования планетарных атмосфер.

Во время транзита часть звездного света полностью затмевается планетой (вызывая общее затемнение), а часть проходит через атмосферу планеты.

Поскольку разные газы поглощают разные комбинации цветов, исследователи могут анализировать небольшие различия в яркости проходящего света в диапазоне длин волн, чтобы точно определить, из чего состоит атмосфера. Благодаря сочетанию раздутой атмосферы и частых транзитов WASP-39 b является идеальной мишенью для спектроскопии пропускания.

Первое четкое обнаружение углекислого газа

Исследовательская группа использовала спектрограф ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRSpec) для наблюдения за WASP-39b. В полученном спектре атмосферы ы небольшой холм размером от 4,1 до 4,6 микрон представляет собой первое четкое и подробное свидетельство наличия углекислого газа, когда-либо обнаруженного на планете за пределами Солнечной системы.