JWST помогает расшифровать таинственную природу горячих инопланетных мира

Artist’s concept of what the hot sub-Neptune exoplanet TOI-421 b could look like.

Идея о том, что наша солнечная система является репрезентативной для других солнечных систем, не пережила эпоху обнаружения экзопланеты. Эти планеты представляют собой загадку для ученых-планет, и JWST помогает разгадать тайну. Большинство суб-ниптунов имеют туманную атмосферу и сложны наблюдать. Таинственное, и понимание того, почему их так много, является ключевым исследованием в области экзопланетной науки. Они не только обильные, но астрономы обнаружили одну звезду, вращающуюся шестью из них. src = «https://www.sciencealert.com/images/2025/05/subneptuneplanetscomparedtoearthandneptune-642×260.jpg» alt = «Иллюстрация, сравнивая повязки суб-экзопланеты TOI-421 B и GJ 1214 B до Земля. ширина = «642» высота = «260» class = «size-medium wp-image-160661» srcset = «https://www.sciencealert.com/images/2025/05/subneptuneplanetscomparedtoearthandeptune-642×260.jpg 642w, https://www.sciencealert.com/images/2025/05/subneptuneplanetscomparedtoearthandneptune-768×311.jpg 768w, https://www.sciencealert.com/images/2025/05/SubNeptunePlanetsComparedToEarthAndNeptune-600×243.jpg 600w, https://www.sciencealert.com/images/2025/05/SubNeptunePlanetsComparedToEarthAndNeptune.jpg 1024w» Размеры = «(максимальная ширина: 642px) 100VW, 642px» загрузка = «ленивый»>

Иллюстрация, сравнивая позыя суб-экзопланеты TOI-421 B и GJ 1214 B и neptune. (NASA/ESA/CSA/D. Player/STSCI)

Большинство суб-ниптун были найдены, вращающиеся мелкие, прохладные M-дварф или красные карлики. Тем не менее, один из них, TOI-421B, является вращающейся звездой G-типа, звезда, очень похожая на солнце. Это несколько сотен градусов по Фаренгейту выше, чем порог для химических реакций, которые создают подметы дымки, что делает его желательной целью для jwst. Он называется «TOI-421 B: горячий суб-ниптун с безмоливой атмосферой молекулярной массы». Соавтор Элиза Кемптон из одного и того же отделения и является главным следователем JWST. > Одной из загадочных вещей в популяции экзопланеты является «Радиус-разрыв» или «долина радиуса». src = «https://www.sciencealert.com/images/2025/05/gapinsizedistributionof onslowlsmallerexoplanets.jpg» alt = «jwst раскрывает наиболее распространенный тип экзопланета» ширина = «642» высота = «411» = «wp-image-16067 size-quiple-alfil srcset=»https://www.sciencealert.com/images/2025/05/GapInSizeDistributionOfKnownSmallerExoplanets.jpg 642w, https://www.sciencealert.com/images/2025/05/GapInSizeDistributionOfKnownSmallerExoplanets-600×384.jpg 600w» Размеры = «(максимальная ширина: 642px) 100VW, 642px» loading = «Lazy»>

Этот рисунок показывает разрыв радиуса или разрыв в Fulton, в распределении мелких планетов. Существует очень мало планет от 1,5 до 2,0 радиусов Земли. (Фултон и др. 2017) Планеты могут первоначально формироваться в разрыве или долине, но могут потерпеть потерю атмосферы из-за звездного излучения и стать супер-земными. До JWST астрономы имели скудную информацию о них. Наблюдения показали, что у них были относительно плоские и безличные спектры передачи. Астрономы пришли к выводу, что планеты имели толстую дымку и облака. ->

«Такие опасности предсказывают, что в ограниченном диапазоне температур-в основном ниже 850 К. Подразумевается, что планеты горячее, чем эта температура отсечения должна быть свободна от скрытых опасностей и должна представлять четкие атмосферы, которые идеально подходят для атмосферных исследований.

TOI-421B, с его более высокой, чем нормно-нормной температурой для суб-нептуна, предложил шанс для лучшего взгляда на суб-ноптун. Single/MREC->

«Почему мы наблюдали за этой планетой, TOI-421 B? Это потому, что мы думали, что, возможно, у него не было бы опасности,-сказал Кемптон.-И причина в том, что были некоторые предыдущие данные, которые подразумевали, что, возможно, планеты в определенном диапазоне температуры были менее оснащены туманой или облаками, чем другие ». id = «Attachment_160659» aria-describedby = «caption-attachment-160659» style = «width: 642px» class = «wp-caption alignnone»>

Спектр пропускания JWST показал наличие воды, диоксидного диоксида и углебого моноксида. Последние два обнаружения являются только предварительными, но вместе с тем, что не обнаружили, спектр предполагает, что TOI-421B имеет низкомолекулярную атмосферу водорода. (NASA/ESA/CSA/JOSEPH OLMSTED/STSCI) Студент, который провел первичный анализ данных.

», тогда как со многими другими суб-ниптунами, которые были отмечены ранее, мы знаем, что их атмосфера сделаны из чего-то, но они блокируются Hahze.» Результаты JWST предложили атмосферу с большим количеством водорода.

«Мы недавно обернули наши умы вокруг идеи, что эти первые несколько суб-ниптун наблюдали у Вебба, имели тяжелую атмосферу, так что, как и в начале, и мы обнаружили, что вы не нашли,-сказал/Патч. ->

Подразумевается, что TOI-421 B мог сформировать и развиваться не так, как более прохладные суб-ниптуны. Single/MREC ->

«Если вы просто взяли тот же газ, который сделал звезду хозяина, плюбал его поверх атмосферы планеты и положил его на гораздо более прохладную температуру этой планеты, вы получите ту же комбинацию газов. Этот процесс в большей степени соответствует гигантским планетам в нашей солнечной системе, и он отличается от других субсептун, которые наблюдались с Webb до сих пор »,-сказал Кемптон. Ядра, которые привлекают атмосферу водорода из солнечной туманности. Долина.

«Эти выводы, наряду с нашими предполагаемыми объемными ~ 1 процентами H/He Mass Fraction, подразумевает, что TOI-421 B проводит первичную атмосферу, в соответствии с прогнозами, что долли Радиуса формируется в процессах массы,-писают авторы.