На экзопланете вперше знайшли гелій

Опубликованно 04.05.2018 15:54

Новий метод спостережень за атмосферами екзопланет запропонували Джессіка Спейк і її колеги з Ексетерського університету у Великобританії. Апробований на газовому гіганті WASP-107b, він дозволив виявити тут гелій — вперше за всю історію вивчення далеких планет. Про це повідомляється в статті, опублікованій в журналі Nature.

Щоб зареєструвати спектральні лінії атмосфери далекій екзопланети, вчені стежать за її проходженням на тлі власної зірки — точніше кажучи, за тими короткими моментами, коли вона лише починає або вже завершує прохід і тільки її атмосфера "екранує" фонове випромінювання. Ця задача технічно складна, так що склад атмосфери досліджено лише для лічених екзопланет. У них виявляли і водний пар, і навіть ціаніди, однак звичайний гелій — теоретично досить поширений в атмосферах газових гігантів — досі помітити не вдавалося.

Однак у деяких випадках сигнал гелію можна знайти в незвичайній області, де він більш виражений і легше у виявленні. Такий підхід і продемонстрували британські астрономи на прикладі газового гіганта WASP-107b. Екзопланета належить до класу «гарячих "нептунов"»: при розмірах, що доходять до розмірів Юпітера, вона вкрай «пухка» і має масу у вісім разів менше юпитерианской. WASP-107b обертається у зірки в 200 світлових роках від Землі, надзвичайно близько до своєї зірки — ближче, ніж наш Меркурій, — роблячи один оберт по орбіті за 5,7 земних дня.

Не дивно, що його атмосфера розпечена до 500 °С. Космічний телескоп Hubble спостерігав її в ІЧ-спектрі, а не в ультрафіолетових променях, як зазвичай. Це дозволило зареєструвати вузьку смугу абсорбції на 10,833 ангстрема — характерну для атомів гелію, що знаходяться в збудженому стані, і довести його присутність в атмосфері далекій екзопланети. Вчені підрахували, що з-за близькості зірки атмосфера WASP-107b піддається постійній ерозії і втрачає від 10 тисяч до 100 тисяч маси в секунду. Можливо, вона навіть залишає кометоподобный хвіст, розтягується по орбіті за планетою.

Автори зауважують, що готується до запуску в 2020 році космічний телескоп James Webb дозволить провести аналогічні спостереження і для інших екзопланет. До того ж, на відміну від УФ-променів, інфрачервоні майже не затримуються земною атмосферою, що робить перспективними такі спостереження і за допомогою багатьох наземних інструментів — наприклад, гавайського Keck або працює VLT у Чилі.

Категория: Технологии