Космічний телескоп James Webb вперше вивчив внутрішню будову екзопланети

За допомогою телескопа James Webb астрономи вивчають внутрішню будову планети WASP-107 b. Виявилося, що цей крихкий світ має несподівано щільне ядро. Також був визначений хімічний склад атмосфери цього світу.

James Webb дослідив внутрішню будову планети
James Webb дослідив внутрішню будову планети. Джерело: Roberto Molar Candanosa/Johns Hopkins University

James Webb дослідив важке ядро екзопланети

Напрочуд низька кількість метану та надвелике ядро ховаються всередині схожої на цукрову вату планети WASP-107 b. Ці відкриття, зроблені на основі даних, отриманих космічним телескопом James Webb, знаменують собою перші вимірювання маси ядра екзопланети і, ймовірно, стануть основою для майбутніх досліджень атмосфер та внутрішньої будови екзопланет, що є ключовим аспектом у пошуку придатних для життя світів за межами Сонячної системи.

«Зазирнути всередину планети, що розташована за сотні світлових років від нас, здається майже неможливим, але коли ви знаєте масу, радіус, склад атмосфери й температуру її надр, у вас є всі необхідні дані, щоб скласти уявлення про те, що у неї всередині та наскільки важким є ядро», — сказав провідний автор дослідження Девід Сінг, заслужений професор Блумберга з наук про Землю і планети в Університеті Джона Гопкінса.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature, показує, що планета WASP-107 b має в тисячу разів менше метану, ніж очікувалося, і ядро у 12 разів масивніше за земне. Світ, огорнутий палючою атмосферою, пухнастою, як бавовна, обертається навколо зорі на відстані близько 200 світлових років. Він має розмір Юпітера, але тільки десяту частину його маси.

Хоча на планеті є метан — будівельний матеріал для життя на Землі, — вона не вважається придатною для життя через її близькість до материнської зорі й відсутність твердої поверхні. Проте газовий гігант може містити важливі підказки про пізні етапи планетарної еволюції.

Хімічний склад планети WASP-107 b

В окремому дослідженні інші вчені також виявили метан за допомогою телескопа James Webb і зробили схожі висновки про розмір і щільність планети.

Нові вимірювання метану свідчать про те, що його молекули перетворюються на інші сполуки, коли піднімаються вгору з надр планети, взаємодіючи із сумішшю інших хімічних речовин і зоряним світлом у верхніх шарах атмосфери. Команда також виміряла вміст діоксиду сірки, водяної пари, вуглекислого газу та монооксиду вуглецю і виявила, що WASP-107 b містить більше важких елементів, ніж Уран і Нептун.

Сінг стверджує, що хімічний профіль планети починає розкривати ключові фрагменти головоломки про те, як планетарні атмосфери поводяться в екстремальних умовах. Наступного року його команда проведе подібні спостереження за допомогою телескопа James Webb ще на 25 планетах.

Надлишкове тепло всередині планети

За словами Зафара Рустамкулова, докторанта з планетології Університету Джонса Гопкінса, який був одним із керівників дослідження, незвично великий радіус планети є наслідком наявності джерела тепла всередині неї. Поєднавши моделі фізики атмосфери та надр із даними James Webb про WASP-107 b, команда з’ясувала, як термодинаміка планети впливає на її спостережувану атмосферу.

Рустамкулов зауважує, що нові знахідки також демонструють найчіткіший зв’язок, який вчені змогли встановити між внутрішніми частинами екзопланети та верхніми шарами її атмосфери. Минулого року телескоп James Webb виявив діоксид сірки на відстані близько 700 світлових років на іншій екзопланеті під назвою WASP-39, що стало першим доказом наявності атмосферної сполуки, створеної в результаті реакцій під дією зоряного світла.

Команда Джона Гопкінса зараз зосереджується на тому, що може підтримувати ядро планети гарячим, і очікує, що тут діють сили, подібні до тих, що спричиняють припливи й відпливи в океанах Землі. Вони планують перевірити, чи розтягує і притягує планету її зоря, і як це може пояснити високу температуру ядра.

За матеріалами phys.org

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Астрономи відкрили чотири мінінептуни
Гігантський Магелланів телескоп став на крок ближчий до будівництва
Ракетний ступінь великим планом: японський супутник здійснив історичне зближення з космічним сміттям
Міжзоряний ремонт завершено: Voyager 1 відновив передачу всіх наукових даних
Важливий експеримент: NASA відправила у космос відео та фото з домашніми улюбленцями
Астрономи відкрили у пари зір дивовижні паралельні диски
James Webb виявив найвіддаленіший вибух наднової у ранньому Всесвіті
Геть із Чумацького Шляху: знайдена найближча до Землі гіпершвидкісна зоря
Небезпечний випадок декомпресії на МКС викликав переполох в радіоефірі
Безпрецедентна роздільна здатність: супутник компанії Maxar зазнімкував МКС і Starliner