«Уэбб» нашел метан на далекой планете в обход звездных помех

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал признаки метана в атмосфере экзопланеты HATS-75 b. При этом астрономы столкнулись с оптической иллюзией: холодные пятна на поверхности родительской звезды сильно искажали спектральные сигналы, заставляя ученых применять новые алгоритмы для расшифровки химического состава планеты.
Автор Наука Mail
Как звезда влияет на спектры экзопланет
Новые данные позволили детально изучить химический состав ее газовой оболочки и выявить искажающее влияние самой звезды на получаемые спектрыИсточник: NASA

Астрономы из университета Джонса Хопкинса (США) использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб» для наблюдения за гигантской экзопланетой HATS-75 b. Новые данные позволили детально изучить химический состав ее газовой оболочки и выявить искажающее влияние самой звезды на получаемые спектральные показатели. Результаты исследования доступны в виде препринта на сайте arXiv.

Планета HATS-75 b была открыта в 2021 году и представляет собой массивный газовый гигант, вращающийся вокруг красного карлика на расстоянии около 637 световых лет от Земли. По своим размерам она чуть меньше Юпитера и имеет вдвое меньшую массу. Планета совершает полный оборот вокруг своей звезды всего за 2,79 дня и находится на экстремально близком расстоянии к светилу, из-за чего ее температура достигает 500 °C.

Этот космический объект относится к небольшой, но очень важной для астрономии группе гигантских экзопланет, вращающихся вокруг М-карликов. Звезда-хозяин примерно на 40% меньше нашего Солнца, а ее возраст оценивается почти в 15 млрд лет. Изучение атмосферы таких планет дает уникальную возможность проверить, как звездная неоднородность влияет на интерпретацию спектров пропускания в системах маломассивных звезд.

Проанализировав спектр пропускания экзопланеты, полученный с помощью ближнего инфракрасного спектрографа (NIRSpec), астрономы заметили увеличение глубины транзита на коротких длинах волн. Это явление прямо указывает на эффект источника транзитного света (TLS) — наличие звездных пятен или холодных неоднородностей на поверхности самого светила, которые серьезно загрязняют и искажают данные о химии планетной атмосферы.

Планета HATS-75 b
3D-модель планеты HATS-75 b Источник: NASA

Сделав математическую поправку на этот звездный эффект, исследовательская команда обнаружила в атмосфере планеты убедительные доказательства присутствия метана, умеренные признаки углекислого газа и слабые следы угарного газа. При этом вода так и не была обнаружена из-за спектрального вырождения, вызванного пятнами. Полученные данные указывают на то, что атмосфера гиганта обладает повышенным соотношением углерода к кислороду.

Специалисты отмечают, что наблюдаемый спектр также можно было бы объяснить плотной дымкой в самой атмосфере. Однако независимые косвенные доказательства, полученные при пересечении планетой звездных пятен, делают гипотезу о звездном загрязнении гораздо более правдоподобной. Это исследование подчеркивает, насколько сложно изучать состав далеких миров и как важно правильно учитывать активность родительской звезды при расшифровке спектров.

Ранее Наука Mail рассказывала о новом способе поиска жизни за пределами Земли.