Вебб фіксує піщані хмари на екзопланеті в іншій системі

Дослідники за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба точно виявили елементи силікатної хмари в атмосфері далекої екзопланети, що знаходиться в іншій зоряній системі.

Атмосфера постійно піднімається, змішується та рухається протягом свого 22-годинного дня, піднімаючи гарячіший матеріал і штовхаючи холодніший вниз. Отримані зміни яскравості настільки різкі, що це найбільш мінливий планетарний об’єкт, відомий на сьогоднішній день. Наукова група також зробила надзвичайно чіткі виявлення води, метану та чадного газу за допомогою даних Вебба, а також виявила ознаки вуглекислого газу. Це найбільша кількість молекул, ідентифікованих одночасно на планеті за межами нашої Сонячної системи.

Занесена до каталогу як VHS 1256 b, планета знаходиться приблизно в 40 світлових роках від нас і обертається навколо не однієї, а двох зірок протягом 10000-річного періоду.

«VHS 1256 b знаходиться приблизно в чотири рази далі від своїх зірок, ніж Плутон від нашого Сонця, що робить його чудовою ціллю для Вебба, — сказала керівник наукової групи Бріттані Майлз з Університету Арізони. – Це означає, що світло планети не змішується зі світлом її зірок».

Вище в її атмосфері, де хвилюються силікатні хмари, температура досягає пекучих 830 градусів за Цельсієм. У цих хмарах Вебб виявив як більші, так і менші частинки силікатного пилу, які показані на спектрі.

«Дрібніші силікатні зерна в її атмосфері можуть бути більше схожі на крихітні частинки в диму, – зазначила співавтор Бет Біллер з Единбурзького університету у Великобританії. – Більші зерна можуть бути більше схожі на дуже гарячі, дуже маленькі частинки піску».

VHS 1256 b має низьку гравітацію порівняно з більш масивними коричневими карликами, що означає, що її силікатні хмари можуть з’являтися та залишатися вище в атмосфері, де Вебб може їх виявити. Ще одна причина, чому її небо таке неспокійне, це вік планети. В астрономічному плані вона досить молода. Минуло лише 150 мільйонів років з моменту її формування — і вона продовжуватиме змінюватися та охолоджуватися протягом мільярдів років.

Багато в чому команда вважає ці знахідки першими «монетами», вилученими зі спектру, який дослідники розглядають як скарбницю даних. Багато в чому вони лише почали ідентифікувати його вміст.

«Ми ідентифікували силікати, але для кращого розуміння того, які розміри та форми зерен відповідають певним типам хмар, знадобиться багато додаткової роботи, — зазначила Майлз. – Це не останнє слово на цій планеті — це початок великомасштабного моделювання, яке відповідає складним даним Вебба».

Хоча всі елементи, які спостерігала команда, були помічені іншими телескопами на інших планетах Чумацького Шляху, інші дослідницькі групи зазвичай ідентифікували лише одну за раз.

«Жоден інший телескоп не ідентифікував стільки характеристик одночасно для однієї цілі, — сказав співавтор Ендрю Скемер з Каліфорнійського університету. – Ми бачимо багато молекул в одному спектрі від Вебба, які деталізують динамічну хмарність і погодні системи планети».

Команда дійшла таких висновків, проаналізувала спектри, зібрані двома приладами на борту Webb: спектрографом ближнього інфрачервоного діапазону (NIRSpec) та інструментом середнього інфрачервоного діапазону (MIRI). Оскільки планета обертається на такій великій відстані від своїх зірок, дослідники змогли спостерігати її безпосередньо, а не використовувати транзитну техніку або коронограф для отримання цих даних.

Протягом наступних місяців і років можна буде ще багато чого дізнатися про VHS 1256 b, оскільки ця команда та інші продовжуватимуть переглядати інфрачервоні дані Вебба з високою роздільною здатністю.

Що може статися з цією планетою через мільярди років? Оскільки вона так далеко від своїх зірок, з часом стане холодніше, а хмарне небо може змінитися на ясне.