«Хаббл» обнаружил водяной пар в атмосфере небольшой экзопланеты
Астрономы NASA с помощью космического телескопа «Хаббл» обнаружили водяной пар в атмосфере небольшой экзопланеты GJ 9827d, диаметр которой примерно в два раза больше диаметра Земли. Следующая цель ученых — выяснить, состоит ли атмосфера планеты из водорода полностью, или же обнаруженная газообразная форма воды, скорее, исключение.
«Впервые мы могли бы напрямую показать, что подобные планеты с богатой водой атмосферой действительно могут существовать вокруг других звезд. Это важный шаг к определению распространенности и разнообразия атмосфер на скалистых планетах», — сказал Бьерн Беннеке из Университета Монреаля.
В то же время остается открытым вопрос о том, обнаружил ли «Хаббл» лишь небольшое количество водяного пара в плотной атмосфере, богатой водородом, или атмосфера планеты в целом состоит из воды, которая осталась после того, как изначальная водородно-гелиевая атмосфера испарилась под воздействием звездного излучения. Поверхность планеты такая же горячая, как у Венеры (около 426 градусов Цельсия), и если ее атмосфера действительно состоит преимущественно из водяного пара, то это достаточно суровые условия для существования любой формы жизни, считают авторы исследования.
Если у GJ 9827d богатая водородом атмосфера с примесью воды, это позволит охарактеризовать ее в качестве мини-Нептуна. Это также может быть более теплая версия спутника Юпитера Европы, у которой под земной корой в два раза больше воды, чем у Земли. Существует также вариант, что планета может состоять наполовину из воды и наполовину быть скалистой.
По словам исследователей, если у планеты остаточная богатая водой атмосфера, то она, вероятнее всего, сформировалась на далеком расстоянии от своей звезды-хозяина, где температура холоднее и вода может существовать в виде льда. В таком случае планета спустя время могла переместиться ближе к звезде в свое нынешнее положение и получать больше тепла от нее. Это привело к нагреванию и испарению водорода, который все еще может быть в процессе улетучивания из-за слабой гравитации планеты. Альтернативная теория заключается в том, что планета сразу образовалась вблизи горячей звезды и изначально имела следы воды в своей атмосфере.
«Хаббл» наблюдал за планетой во время ее 11 транзитов (процесс, когда планета проходит перед своей звездой). В это время звездный свет проходит сквозь атмосферу планеты и делает видимым спектральный отпечаток молекул воды. Ученые пришли к выводу, что если на планете и есть облака, то они находятся достаточно низко, чтобы не закрывать полный обзор атмосферы телескопу.
«Наблюдение за водой — это путь к открытию других объектов. Это исследование «Хаббла» открывает возможности для будущего изучения подобных типов планет космическим телескопом "Джеймс Уэбб" (JWST). Он сможет увидеть гораздо больше с помощью дополнительных инфракрасных наблюдений, включая содержащие углерод молекулы, такие как монооксид углерода, двуокись углерода и метан. Как только мы получим полный перечень элементов на планете, мы сможем сравнить их со звездой, вокруг которой она вращается, и понять, как она сформировалась», — пояснил Томас Грин из Исследовательского центра NASA в Кремниевой долине.
Планета GJ 9827d была обнаружена космическим телескопом NASA «Кеплер» в 2017 году. Она совершает оборот вокруг красного карлика каждые 6,2 дня. Звезда-хозяин планеты — GJ 9827 — находится в 97 световых годах от Земли в созвездии Рыб.
