Чому гігантська газова екзопланета WASP-107 b така роздута? Дві незалежні групи вчених використали телескоп Вебба, щоб знайти відповідь, і у них є що розповісти. Дані, зібрані за допомогою телескопа Вебба у поєднанні з попередніми спостереженнями космічного телескопа Габбл, показали напрочуд малий вміст метану (CH4) в атмосфері планети, що вказує на те, що надра WASP-107 b мають бути значно гарячішими, а ядро набагато масивнішим, ніж вважалося раніше.
Ці відкриття знаменують собою перші вимірювання маси ядра екзопланети та, ймовірно, стануть основою для майбутніх досліджень атмосфер та надр планет, що є ключовим аспектом у пошуку придатних для життя світів за межами Сонячної системи. “Зазирнути всередину планети, що знаходиться за сотні світлових років від нас, здається майже неможливим, але коли ви знаєте масу, радіус, склад атмосфери та температуру її надр, у вас є всі дані, щоб скласти уявлення про те, що знаходиться всередині та наскільки важким є ядро”, – говорять вчені.
Дослідження показало, що планета має в тисячу разів менше метану, ніж очікувалося, а її ядро в 12 разів масивніше за земне. Гігантська планета WASP-107 b, огорнута пухнастою атмосферою, знаходиться на відстані близько 200 світлових років. Вона розміром приблизно з Юпітер, але має лише десяту частину його маси. Хоча на ній є метан, планета не вважається придатною для життя через її близькість до зірки та відсутність твердої поверхні. Але вона може містити важливі підказки про пізні етапи планетарної еволюції.
Інша команда зробила схожі висновки про розмір і щільність планети. “Ми хочемо розглянути планети, більш схожі на газових гігантів нашої Сонячної системи, які мають багато метану в атмосфері, – зазначають науковці. – Саме тут історія WASP-107 b стала дуже цікавою, адже ми не знали, чому рівень метану на ній такий низький”.
Нові вимірювання метану свідчать про те, що молекула перетворюється на інші сполуки, коли підіймається вгору з надр планети, взаємодіючи з сумішшю інших хімічних речовин у верхніх шарах атмосфери. Команда також виміряла вміст діоксиду сірки, водяної пари, вуглекислого газу та монооксиду вуглецю – і виявила, що WASP-107 b містить більше важких елементів, ніж Уран і Нептун.
Загалом хімічний профіль планети починає розкривати ключові фрагменти загадки про те, як планетарні атмосфери поводяться в екстремальних умовах. Протягом наступного року команда проведе подібні спостереження ще на 25 планетах за допомогою телескопа Вебба. “Нам ніколи не вдавалося детально вивчити процес змішування в атмосфері екзопланети, тому це допоможе нам зрозуміти, як протікають ці динамічні хімічні реакції”, – повідомили науковці.
Також вчені припускали, що завищений радіус планети є наслідком наявності джерела тепла всередині неї. Поєднавши моделі фізики атмосфери та надр з даними Вебба про WASP-107 b, інша команда з’ясувала, як термодинаміка планети впливає на її спостережувану атмосферу. “Планета має гаряче ядро, і це джерело тепла змінює хімічний склад газів в глибині планети, але воно також спричиняє сильне конвективне перемішування, – зазначають вчені. – Ми вважаємо, що це спричиняє зміну хімічного складу газів, руйнує метан і створює підвищену кількість вуглекислого газу та оксиду вуглецю”.
Друга команда планує зосередитися на тому, що може підтримувати ядро планети гарячим, і очікує, що тут діють сили, подібні до тих, що спричиняють припливи та відпливи в океанах Землі. Вони планують перевірити, чи розтягує і притягує планету її зірка і як це може пояснити високу температуру ядра.
Читайте також:
Leave a Reply