RW Space

Уран, возможно, это одно из самых удачных совпадений в галактике, пахнет гигантским выбросом газов. Предпоследняя планета Солнечной системы насыщена сероводородом — газом, который придает тухлым яйцам характерный аромат.

А теперь мы обнаружили такой же запах в другом месте Млечного Пути. На одной из самых экстремальных экзопланет в галактике JWST обнаружил следы сероводорода.

Эта экзопланета представляет собой раскаленный мир размером с Юпитер под названием HD-189733b, и в ее атмосфере обнаружены буквально вонючие линии. может помочь нам лучше понять роль, которую сера играет в мирах за пределами Солнечной системы.

«Сероводород — это основная молекула, о существовании которой мы не знали. Мы предсказывали, что она будет, и мы знаем, что она находится в Юпитер, но на самом деле мы не обнаружили его за пределами Солнечной системы», — говорит астрофизик Гуанвэй Фу из Университета Джонса Хопкинса.

«Мы ищем жизнь на этой планете не потому, что там слишком жарко, но обнаружение сероводорода является ступенькой к обнаружению этой молекулы на других планетах и ​​лучшему пониманию того, как формируются различные типы планет».

Мы прошли долгий путь с момента открытия первой экзопланеты в космосе. начало 1990-х годов. Теперь мы знаем о тысячах и имеем инструменты для обнаружения их свойств. Одним из таких инструментов является то, как меняется свет родительской звезды, когда экзопланета проходит между ней и нами, проход, известный как транзит.

Это приводит к тому, что свет звезды немного тускнеет. Это очень слабый сигнал, но теперь у нас есть инструменты, позволяющие его точно идентифицировать. Но поскольку свет звезды фильтруется через атмосферу экзопланеты вокруг края диска, он может быть изменен находящимися в ней молекулами.

Определенные длины волн света поглощаются разными молекулами и повторно возвращаются. излучается на другой длине волны. Они известны как линии поглощения и излучения в спектре света, и каждая молекула имеет свой собственный рисунок, сигнализирующий о ее присутствии.

HD-189733b, открытый в 2005 году, представляет собой тип мира, известный как горячий Юпитер расположен всего в 64,5 световых годах от Земли. Это газовый гигант, находящийся на очень близкой орбите со своей звездой, совершающий оборот примерно раз в 2,2 дня. При такой близости тепло звезды обжигает экзопланету, повышая ее температуру до тысяч градусов.

Поскольку мы знали о ней так давно и поскольку она находится так близко, HD-189733b очень красива. хорошо изучен. Мы знаем, что у него плотная атмосфера и мощные ветры, более быстрые, чем все, что можно увидеть в Солнечной системе. Предыдущие исследования даже выявили определенные элементы в атмосфере экзопланеты.

Но JWST намного мощнее, чем любой телескоп, который до сих пор смотрел на HD-189733b. И эти странные горячие Юпитеры могут многое рассказать нам о формировании и эволюции планет. HD-189733b, самый близкий к Земле горячий Юпитер, был слишком хорошей возможностью для наблюдения, чтобы ее упустить – тем более, что некоторые открытия были неоднозначными.

Теперь Фу и его коллеги сузили список потенциальных молекул в атмосфере планеты. Помимо сероводорода, команда обнаружила воду, углекислый газ и угарный газ. Эти четыре молекулы являются крупнейшими резервуарами кислорода, углерода и серы в атмосфере HD-189733b.

Они также не обнаружили никаких признаков метана — молекулы, которая появилась в одной серии измерений, но была не нашел в другом. Это говорит об отсутствии метана, что полностью соответствует тому, что команда ожидала обнаружить на горячем Юпитере, который слишком горяч для образования больших концентраций метана.

Они также изучили металличность атмосферы, концентрация элементов тяжелее водорода и гелия. Они обнаружили, что металличность планеты в 3-5 раз выше, чем металличность ее родительской звезды – открытие, которое проливает свет на то, как образовалась экзопланета.

«Эта планета массой Юпитера очень близка к Земле и была очень хорошо изучено. Теперь у нас есть это новое измерение, которое показывает, что концентрации металлов на нем действительно служат очень важной опорной точкой для изучения того, как состав планеты меняется в зависимости от ее массы и радиуса», — говорит Фу.

«Результаты подтверждают наше понимание того, как планеты формируются путем создания более твердого материала после первоначального формирования ядра, а затем естественным образом обогащаются тяжелыми металлами».

Следующим шагом, по словам команды, является поиск признаков серы на других горячих Юпитерах. Считается, что эти миры расположены слишком близко к своим звездам, чтобы там образоваться, а это предполагает, что они могли сформироваться дальше и мигрировать внутрь. Если сера является обычным явлением на горячих Юпитерах, она может рассказать кое-что о том, как и где они образовались.

И, конечно же, весь этот смрад дает нам еще одну причину не посещать их лично.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.