Телескоп Вебба измерил свет от недалекой суперземли

Экзопланета GJ 1214b холоднее, блестящая и влажнее, чем мы ожидали.

За последние несколько десятилетий были открыты тысячи экзопланет, и начинает вырисовываться закономерность. Снова и снова мы обнаруживаем миры, которые больше Земли, но меньше газового гиганта Нептуна. В нашей Солнечной системе нет ни одной такой суперземли (или мини-Нептуна), поэтому астрономам не терпелось рассмотреть её поближе, и новый космический телескоп "Джеймс Уэбб" предоставил такую возможность. Уэбб впервые измерил свет от атмосферы суперземли. Результаты несколько озадачили исследователей: оказалось, что этот мир холоднее, влажнее и ярче, чем ожидалось.

Эта планета известна как Gliese 1214b, или сокращенно GJ 1214b. Она вращается вокруг звезды Gliese 1214 на расстоянии около 48 световых лет от Земли. С астрономической точки зрения это совсем рядом, что делает GJ 1214b удобным объектом исследования. Она также проходит перед своей звездой, что облегчает ее обнаружение и определение характеристик, однако даже самые мощные телескопы до "Уэбба" не могли напрямую проанализировать этот свет. Способность "Уэбба" видеть в среднем инфракрасном диапазоне хорошо подходит для сканирования атмосфер экзопланет, и именно это сделали исследователи из Мэрилендского университета и Чикагского университета. Их работа была опубликована в журнале Nature.

Исследователи использовали "Уэбб" для наблюдения за GJ 1214b в течение 40 часов - именно столько времени экзопланета вращается вокруг своей звезды. Поскольку разные стороны планеты освещаются светом звезды, "Уэбб" может использовать свою инфракрасную чувствительность, чтобы проследить, как много тепла перемещается в атмосфере далекого мира. Эта так называемая "фазовая кривая" может раскрыть подробности о составе атмосферы.

Астрономы ожесточенно спорили о том, есть ли вода на Gliese 1214b, и "Уэбб" указывает на то, что там может быть хотя бы немного водяного пара. "GJ 1214b, судя по нашим наблюдениям, может быть водным миром", - говорит ведущий автор исследования Элиза Кемптон из Университета Мэриленда. Обнаружение также может быть связано с метаном или комбинацией этих двух веществ, но команда склоняется к воде, поскольку оба полушария демонстрируют одинаковое тепловое поведение. Однако водорода обнаружено не было. Таким образом, GJ 1214b, вероятнее всего, не просто газовый гигант меньшего размера, похожий на Нептун.

Звезда Gliese 1214 меньше и холоднее Солнца, но, учитывая тесную орбиту планеты, ученые ожидали, что она будет намного теплее, 276 градусов по Цельсию (на дневной стороне). Кроме того, она имеет высокую отражательную способность, что говорит о том, что ее атмосфера может иметь очень плотные облака или дымку.

Космический телескоп "Джеймс Уэбб" только недавно начал свою работу, и он будет наблюдать еще много экзопланет. В расписании есть несколько суперземель, так что скоро мы сможем узнать, является ли GJ 1214b типичной суперземлей или просто странной.