tyneden: В атмосфере экзопланеты впервые нашли гелий

Новая методика наблюдения и инструменты «Хаббла» позволили астрофизикам впервые обнаружить в атмосфере планеты вне Солнечной системы










Международная группа ученых под руководством Джессики Спейк (Jessica Spake) из Экстерского университета (Великобритания) доказали, что в верхних слоях атмосферы супер-Нептуна WASP-107b, которая находится в 200 световых годах от Земли и вращается вокруг звезды WASP-107 в созвездии Девы, содержится инертный газ — гелий.

Гелий — второй по распространенности элемент во Вселенной (после водорода), и в атмосферах планет-газовых гигантов Солнечной системы его очень много. Предполагается, что его так же много и в атмосферах газовых гигантов, которые вращаются вокруг других звезд, однако доказать его присутствие там до сих пор не удавалось. Методика, которую группа Спейк описывает в статье, опубликованной в журнале Nature, должна сработать и с другими планетами: «Мы надеемся опробовать эту технологию на телескопе Джеймса Уэбба; так мы сможем узнать, в атмосфере каких планет есть водород и гелий. и как долго планеты способны удерживать эти легкие газы в атмосфере», — поясняет Спейк. Специфика методики — в наблюдениях в ИК-диапазоне вместо ультрафиолетовой части спектра, в которой обычно работают астрономы, которых интересует состав атмосфер экзопланет; это позволяет астрономам работать со спектрами более удаленных небесных тел.



Планету WASP-107b открыли в прошлом году, а в этом наблюдения, выполненные с помощью космической обсерватории «Хаббл», показали, что в верхних слоях атмосферы планеты есть гелий — газ, спектральную сигнатуру которого раньше не находили в спектрах планет за пределами Солнечной системы. Четкость сигнала, говорящего о присутствии гелия, говорит и о масштабах атмосферы: судя по всему, насыщенная инертным газам часть простирается на десятки тысяч километров. Другие характеристики сигнала позволили ученым определить скорость испарения атмосферы WASP-107b: она составляет от 0,1 до 4% от общей массы атмосферы на миллиард лет, или 10¹⁰-3*10¹¹ грамм в секунду. Возможно, что за планетой WASP-107b, как за кометой, тянется хвост летучих газов, пишут ученые в статье.



Планета WASP-107b — газовый гигант с очень низкой плотностью: размерами она не уступает Юпитеру, но ее масса составляет всего 12% его массы. Оборот вокруг своей звезды она совершает всего за шесть дней, но, несмотря на близость к звезде, остается одной из самых холодных из известных экзопланет; температура ее атмосферы составляет, по оценкам астрофизиков, «всего» 500 °C.