Астрономи за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) виявили значний витік гелію з WASP-107b, унікальної екзопланети, розташованої на відстані 212 світлових років від нас у сузір’ї Діви. Відкриття дає ключове розуміння того, як планети втрачають свою атмосферу, процес, який має вирішальне значення для розуміння життєздатності та еволюції планет.
Виявлення втечі в атмосфері
Телевізори JWST і спектрограф без щілин ближнього інфрачервоного діапазону (NIRISS) виявили величезну хмару гелію навколо WASP-107b. Вперше ідентифікований у 2017 році, цей «супер пуховик» або «вата» має надзвичайно низьку щільність і обертається навколо своєї зірки на відстані менше 16 орбіт від Землі. Один оберт навколо зірки займає всього 5,7 днів.
Витік гелію не є незначним витоком; воно утворює настільки велику хмару, що частково блокує світло зірки до того, як планета проходить перед нею. Моделі припускають, що ця хмара простягається на десять радіусів планети в напрямку її орбіти.
Чому це важливо
Втеча атмосфери є фундаментальним процесом, який формує планетарну еволюцію. На Землі ми втрачаємо близько 3 кг атмосфери за секунду, переважно водню. Для планет, які знаходяться ближче до своїх зірок, наприклад WASP-107b, цей ефект значно посилюється. Високі температури (близько 500 °C або 932 °F), викликані приливним нагріванням (через дещо еліптичну орбіту), прискорюють цю втрату.
«Тому дуже важливо повністю зрозуміти механізми цього явища, яке може знищити атмосферу деяких скелястих екзопланет», — пояснює Вінсент Бур’є, астроном з Женевського університету.
Втрата атмосфери може визначити, чи планета зберігає рідку воду чи стає безплідною, як Венера. Це дослідження допомагає вченим визначити, які екзопланети можуть бути придатними для життя, а чому інші – ні.
Підказки про формування планет
Окрім гелію, дані JWST підтвердили наявність води, чадного газу, вуглекислого газу та аміаку в атмосфері WASP-107b. Ці сполуки дають підказки про формування та історію міграції планети. Вчені вважають, що WASP-107b, ймовірно, утворилася далі від своєї зірки, а потім наблизилася, спричинивши роздуття її атмосфери та подальшу втрату газу.
Ключові висновки
- Сильний витік гелію: JWST виявив величезну гелієву хмару, що залишила WASP-107b.
- Низька щільність: планета має винятково низьку щільність, що нагадує «бавовняний» світ.
- Атмосферна ерозія: відкриття підкреслює, як втеча атмосфери може позбавити планети атмосфери.
- Історія міграції: планета, імовірно, утворилася далі, а потім мігрувала ближче до своєї зірки.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, підкреслює здатність JWST вивчати атмосфери екзопланет і розкривати таємниці еволюції планет. Розуміння цих процесів має вирішальне значення для оцінки потенційної придатності для життя екзопланет і визначення майбутнього планетознавства.
