Телескоп James Webb знову показує астрономам цікаві речі. Цього разу він допоміг дослідити газовий гігант HATS-6 b, розташований у далекій зоряній системі. Він виявився несподівано холодним.
Гігант навколо маленької зорі
Як повідомляє сайт phys.org, за допомогою космічного телескопа James Webb група астрономів під керівництвом Університету Меріленду виявила воду, метан та аміак в атмосфері HATS-6 b — планети-гіганта, що розташована на відстані 500 світлових років від Землі. Спостереження також показали, що HATS-6 b може бути значно холоднішою, ніж передбачають стандартні розрахунки, що свідчить про те, що взаємодія планети з її зорею може бути набагато складнішою, ніж вважалося раніше.
HATS-6 b має розміри, приблизно рівні розмірам Юпітера, і обертається навколо маленької, холодної, червонуватої зорі класу M кожні три дні. Планети утворюються з диска газу та пилу, що залишається після формування світила, і менші зорі мають менші диски. Однак гігантські розміри HATS-6 b не зовсім відповідають цьому правилу, зважаючи на те, наскільки маленькою є її сонце.
«Ці менші зорі не мають достатньо матеріалу чи часу, щоб утворити планети розміром з Юпітер чи Сатурн, — пояснила головна авторка дослідження, аспірантка з астрономії Університету Меріленду (UMD) Джанніна Гусман Калока. — Тож той факт, що HATS-6 b може існувати, є справді цікавим, оскільки, виходячи з наших знань, це не мало б бути можливим».
Астрономи знають лише про близько 40 таких планет. HATS-6 b — одна із семи, які досліджуються в межах програми James Webb під назвою «Планети-гіганти навколо зір класу M» (GEMS). Програма має на меті порівняти ці виняткові об’єкти з краще вивченими гігантами, що обертаються навколо світил, подібних до нашого Сонця.
Дослідження даних світів має велике значення для теорії формування планет. Вимірюючи склад їхніх атмосфер, науковці прагнуть знайти відповідь на запитання: чи утворилися вони так само, як гарячі юпітери навколо зір, схожих на Сонце, чи тут відбувається щось інше?
Особлива хімія гігантів навколо зір типу M
За допомогою методу, відомого як трансмісійна спектроскопія, який полягає у спостереженні за тим, як світло зорі проходить крізь атмосферу планети, команда виявила в атмосфері HATS-6 b чотири молекули: воду, метан, аміак та вуглекислий газ. Це відкриття стало лише другим випадком, коли за допомогою цього методу виявили аміак на віддаленому планетарному тілі.
Оскільки молекули, що містять азот, такі як аміак, мають бути більш поширеними на холодніших гігантських планетах, ніж на розпечених планетах типу Юпітера, це відкриття підтверджує теорію про те, що планети, які обертаються навколо карликових зір класу M, можуть становити хімічно відмінну групу.
Велике альбедо екзопланети
Несподівана температура HATS-6 b порушує ще одне важливе питання. Температура HATS-6 b, яку зазвичай вказують (425 °C) — це не точне вимірювання, а розрахунок, який ґрунтується на припущенні, що планета поглинає все світло, яке випромінює її зоря, і рівномірно розподіляє це тепло. Однак попередні аналізи науковців показали температуру, ближчу до 120 °C — значення, яке фізично малоймовірне для планети, що обертається навколо своєї зорі кожні три дні.
«Якщо планета справді така холодна, це означає, що, ймовірно, щось відбиває значну частину зоряного світла назад у космос, не даючи йому нагріти що-небудь, — зауважила Гусман Калока. — Найімовірнішим поясненням є хмари та димка, що огортають планету».
Результати роботи команди мають значення не лише для HATS-6 b. Оскільки температура планети враховується в кожному розрахунку складу її атмосфери, така значна розбіжність ставить під сумнів надійність даних, які астрономи отримують про атмосфери планет, що обертаються навколо малих активних зір.
Подальші спостереження
Для Гусман Калоки та її команди залишається чимало загадок. Спостереження в діапазоні довших хвиль можуть виявити інші незрозумілі сигнали та перевірити, чи саме хмари є причиною несподівано низької температури планети.
Астрономи виявили понад 6000 планет за межами нашої Сонячної системи, й багато з них зовсім не схожі на ті, що перебувають найближче до Землі. Дослідження їхніх атмосфер — з чого вони складаються, як утворилися, які з них схожі на Юпітер, а які не схожі ні на що — може допомогти науковцям визначити, чи утворилися інші зоряні системи за механізмами, подібними до наших.
