Астрономы сумели впервые детально изучить атмосферу мининептуна. Это стало возможно благодаря возможностям телескопа James Webb.
Мининептунами называют класс планет, занимающих промежуточное положение между каменистыми суперземлями и газовыми гигантами вроде Урана и Нептуна. Считается, что они имеют скалистые ядра, окруженные толстыми оболочками, состоящими из таких веществ, как вода и аммиак, а также водородно-гелиевые атмосферы.
Однако до недавних пор это были лишь предположения. В Солнечной системе нет планет подобного класса. И хотя мининептуны в несколько раз больше Земли, они все равно намного меньше планет-гигантов и обычно холоднее их, что делает их гораздо более сложными для наблюдения. Еще одну проблему создает то, что, как правило, они окружены дымкой, очень затрудняющей изучение атмосферы.
Теперь это изменилось благодаря JWST. Астрономы задействовали его для изучения мининептуна TOI-421 b, расположенного на расстоянии 244 световых лет от Земли. Он был выбран неслучайно. По оценкам исследователей его температура составляет около 720°С. При столь высоких значениях в атмосфере TOI-421 b не должны проходить фотохимические реакции, приводящие к образованию дымки.
Расчет исследователей оправдался. JWST получил спектр TOI-421 b, впервые приоткрыв завесу тайны над тем, что же собой представляют мининептуны. Телескоп обнаружил в атмосфере экзопланеты водяной пар, а также следы угарного газа и диоксида серы. В то же время, ему не удалось найти в ней признаков метана и углекислого газа.
Большой неожиданностью для ученых стало содержание в атмосфере TOI-421 b большого количества водорода. Дело в том, что данные, собранные JWST во время наблюдений других мининептунов, указывали, что в их атмосферах должны доминировать тяжелые молекулы. Однако результаты изучения TOI-421 b опровергают это предположение.
Исследователи допускают, что TOI-421 b могла сформироваться и эволюционировать иначе, чем более холодные мининептуны, наблюдавшиеся ранее. Атмосфера с преобладанием водорода интересна имитацией состава атмосферы звезды-хозяина. Возможно, отличие связано с тем, что большинство ранее наблюдавшихся мининептунов вращаются вокруг красных карликов, в то время как TOI-421 b обращается вокруг солнцеподобной звезды.
В будущем ученые собираются продолжить изучение мининептунов, чтобы понять, является ли TOI-421b аномалией, нормой, или же планеты такого класса очень разнообразны и у них нет какого-то единого шаблона, к которому их можно было бы свести.
Ранее мы рассказывали о том, как James Webb подтвердил существование самой холодной экзопланеты.
По материалам NASA
