Телескоп Хаббл обнаружил водяной пар в атмосфере горячей экзопланеты
Астрономы с помощью космического телескопа «Хаббл» обнаружили молекулы воды в атмосфере небольшой горячей экзопланеты в 97 световых годах от Земли.
Согласно новому исследованию, планета под названием GJ 9827d примерно в два раза больше диаметра Земли (субНептун с размером 1,96 R ⊕ ) и является самой маленькой экзопланетой, в атмосфере которой был обнаружен водяной пар.
Вода необходима для жизни в том виде, в котором мы ее знаем, но на планете вряд ли может существовать какой-либо тип жизни из-за высоких температур, которые могут превратить богатую водой атмосферу в горячий пар.
Астрономам еще предстоит раскрыть истинную природу атмосферы этого необычного мира, но это достижение открывает путь для дальнейших исследований, поскольку они стремятся понять происхождение планет за пределами нашей солнечной системы.
«Вода на такой маленькой планете — это знаковое открытие», — сказала в своем заявлении соавтор исследования Лаура Крейдберг, управляющий директор отдела физики атмосфер экзопланет в Институте астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия. «Это делает нас ближе, чем когда-либо, к описанию миров, действительно похожих на Землю».
«Это будет первый случай, когда мы сможем напрямую показать посредством обнаружения атмосферы, что планеты с богатой водой атмосферой действительно могут существовать возле других звезд», — сказал соавтор исследования Бьорн Беннеке, профессор Университета Монреаля. «Это важный шаг на пути к определению распространенности и разнообразия атмосфер на каменистых планетах».
Тем не менее, температура планеты достигает 427 градусов по Цельсию, что делает ее негостеприимным миром, почти таким же горячим, как и Венера.
В настоящее время исследовательская группа не может сказать, уловил ли Хаббл следы водяного пара в богатой водородом атмосфере, или планета имеет богатую водой атмосферу, потому что родительская звезда испарила первоначальную водородную и гелиевую атмосферу GJ 9827d.
Миссия НАСА «Кеплер» первоначально обнаружила планету, вращающуюся вокруг красного карлика в созвездии Рыб, в 2017 году. Экзопланета совершает один оборот вокруг своей звезды каждые 6,2 дня.
Астрономы наблюдали GJ 9827d во время 11 транзитов, или раз, когда планета пересекала свою звезду по орбите, в течение трех лет. Фильтрация звездного света через атмосферу планеты помогла астрономам измерить сигнатуры молекул воды.
«До сих пор нам не удавалось напрямую обнаружить атмосферу такой маленькой планеты. И сейчас мы постепенно входим в этот режим», — сказал Бьорн Беннеке. «В какой-то момент, когда мы будем изучать меньшие планеты, должен произойти переход, когда на этих маленьких мирах больше не будет водорода, и их атмосфера будет больше похожа на атмосферу Венеры (в которой преобладает углекислый газ)».
Более глубокое понимание атмосферы планеты могло бы помочь астрономам точно классифицировать мир GJ 9827d. В настоящее время у исследователей есть две возможные теории.
Вполне возможно, что планета представляет собой мини-Нептун с богатой водородом атмосферой, содержащей водяной пар. Если это так, то GJ 9827d, вероятно, сформировался на большем расстоянии от родительской звезды, чем его нынешнее местоположение, а это означает, что планета была холоднее, а вода присутствовала в форме льда (аналогично Нептуну и Урану, самым далеким планетам в солнечной системе).
По словам исследователей, когда планета приблизилась к своей звезде и подверглась большему воздействию звездного излучения, водород нагрелся и улетел или все еще улетает из атмосферы.
Или GJ 9827d может быть более теплой версией ледяного спутника Юпитера Европы, под толстой ледяной корой которого находится океан. Планета может состоять наполовину из воды, наполовину из камня, говорят ученые.
Результаты появились в отчете, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters.