3.7K
Астрономы использовали космические телескопы «Hubble» (ESA/NASA) и «Spitzer» (NASA) для изучения атмосфер десяти горячих юпитеров. Команда ученых пыталась решить важную космическую загадку: почему не все газовые гиганты позволяют обнаружить воду. Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Nature».
К настоящему моменту астрономы обнаружили около 2000 планет, вращающихся вокруг других звезд. Некоторые из этих планет известны как горячие юпитеры — огромные, газообразные планеты с характеристиками аналогичными Юпитеру. Они вращаются близко к своим звездам, что делает их поверхность горячей и не позволяет детально изучать их, не будучи ослепленными ярким светом звезд.
Из-за этого препятствия «Hubble» изначально нашел лишь малую долю экзопланет, и эти планеты содержали гораздо меньше воды, чем ожидалось (например opo1436a, opo1354a).
И вот сейчас, международная команда астрономов попыталась решить проблему, проведя самое масштабное в истории исследование горячих юпитеров, исследовав и сравнив между собой десять таких планет в попытке понять состав их атмосфер. Ранее были детально изучены атмосферы только трех из этих планет. Эти новые образцы стали крупнейшим из когда-либо собранных спектроскопическим каталогом экзопланетных атмосфер.
Команда использовала объединенные материалы наблюдений «Hubble» и «Spitzer». Синергия от применения обоих телескопов благодаря широчайшему диапазону волн позволила команде планетологов изучить объекты, имеющие различную массу, размер и температуру.
«Я действительно взволнован. Наконец, мы видим эту широкую группу планет вместе. Это первый раз, когда мы получили достаточную длину световых волн, что открыло нам возможность определить отличия планет друг от друга. Мы обнаружили, что их атмосферы намного разнообразнее, чем мы ожидали», — говорит Дэвид Синг из Университета Эксетера (Великобритания), главный автор новой статьи.
Все 10 планет имеют благоприятные орбиты с минимальным расстоянием от родительской звезды. Когда экзопланета проходит перед диском своей звезды, часть света проникает сквозь внешние слои атмосферы. «Атмосфера накладывает свой уникальный отпечаток на звездный свет, который мы можем изучить, когда он достигнет нас», — объясняет соавтор исследования Ханна Уэйкфорд, работающая сейчас в Центре космических полетов Годдарда, NASA (США).
Эти отпечатки позволили команде расшифровать наличие в атмосфере различных элементов и молекул, в том числе воды, а также различить пасмурные и безоблачные атмосферы экзопланет, свойство, которое может объяснить тайну отсутствия воды.
Модель, представленная командой, показала, что экзопланеты с отсутствием облаков в атмосфере содержат выраженные признаки наличия воды. Атмосфера тех горячих юпитеров, на которых удалось обнаружить крайне мало воды, содержала плотные облака или туман, которые, как известно, скрывают воду от обнаружения. Тайна раскрыта!«Альтернативой этому выводу является предположение, что эти «пасмурные» планеты образовались в среде лишенной воды, но это потребует от нас полностью переосмыслить принятые теории рождения планет. Наши результаты имеют исключительно сухой расчет, и убедительно показывают, что облака просто скрывают воду от посторонних глаз», — пояснил соавтор Джонатан Фортни из Университета Калифорнии (Санта-Круз, США).
Изучение экзопланетных атмосфер в настоящее время находится в зачаточной стадии, до сих пор было принято незначительное число исследований. Ожидается, что преемник телескопа «Hubble», космический телескоп «James Webb» откроет новое окно в исследовании экзопланет и их атмосфер.