Телескоп Джеймс Уэбб изучил атмосферу далекой экзопланеты VHS 1256 b
Астрономы точно определили особенности силикатных облаков в атмосфере далекой экзопланеты VHS 1256 b с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб. Атмосфера постоянно изменяется, перемешивается и перемещается в течение 22-часового дня, поднимая более горячий материал вверх и выталкивая более холодный материал вниз.
Результирующие изменения яркости настолько драматичны, что это самый изменчивый объект планетарной массы, известный на сегодняшний день. Ученые также сделали необычайно четкие обнаружения воды, метана и окиси углерода с помощью данных Уэбба и нашли доказательства наличия двуокиси углерода. Это самое большое количество молекул, когда-либо идентифицированных одновременно на планете за пределами Солнечной системы.
Планета VHS 1256 b находится примерно в 40 световых годах от нас и вращается вокруг не одной, а двух звезд за период в 10 000 лет.
«VHS 1256 b примерно в четыре раза дальше от своих звезд, чем Плутон от нашего Солнца, что делает его отличной целью для Уэбба», — говорят исследователи. «Это означает, что свет планеты не смешивается со светом ее звезд».
Высоко в атмосфере, где находятся силикатные облака, температура достигает палящих 815 градусов по Цельсию.
В этих облаках Уэбб обнаружил как более крупные, так и более мелкие частицы силикатной пыли, которые показаны в спектре. «Более мелкие частицы силиката в атмосфере могут быть больше похожи на крошечные частицы дыма», — отмечает соавтор работы Бет Биллер из Эдинбургского университета. «Большие зерна могут быть больше похожи на очень горячие, очень маленькие частицы песка».
Планета VHS 1256 b имеет низкую гравитацию по сравнению с более массивными коричневыми карликами, а это означает, что ее силикатные облака могут появляться и оставаться выше в атмосфере, где Уэбб может их обнаружить.
Еще одна причина такого турбулентного неба — возраст планеты. По астрономическим меркам она довольно молода. С момента ее образования прошло всего 150 миллионов лет, и она будет продолжать меняться и остывать в течение миллиардов лет.
Хотя все особенности, которые наблюдала команда ученых, были обнаружены другими телескопами на других планетах Млечного Пути, другие исследовательские группы обычно идентифицировали только одну за раз.
«Ни один другой телескоп не идентифицировал столько особенностей одновременно для одной цели», — сказал соавтор исследования Эндрю Скемер из Калифорнийского университета в Санта-Круз. «Мы видим множество молекул в одном спектре от Уэбба, которые детализируют динамические облачные и погодные системы планеты».
Ученые пришли к таким выводам, проанализировав данные, известные как спектры, собранные двумя приборами на борту Уэбба, спектрографом ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) и прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI).
Поскольку планета вращается на большом расстоянии от своих звезд, исследователи смогли наблюдать ее напрямую, а не использовать технику транзита или коронограф для получения этих данных.
В предстоящие месяцы и годы предстоит узнать еще много нового о VHS 1256 b, поскольку эта группа ученых — и другие — продолжают получать инфракрасные данные высокого разрешения Уэбба. «Очень скромное время работы с телескопом дает огромную отдачу», — добавил Бет Биллер. «Всего за несколько часов наблюдений у нас есть бесконечный потенциал для дополнительных открытий».
Что может стать с этой планетой через миллиарды лет? Поскольку она находится так далеко от своих звезд, со временем она станет холоднее, а небо может измениться с облачного на ясное.
Исследователи наблюдали VHS 1256 b в рамках программы Early Release Science, которая призвана помочь астрономическому сообществу изменить способность характеризовать планеты и диски, в которых они формируются.