Первый взгляд на причудливую планету показывает, что делает ее такой пухлой
![An artist’s impression of WASP-107b. Первый взгляд на причудливую планету показывает, что делает ее такой пухлой](https://rwspace.ru/wp-content/uploads/2024/05/puffy-planet-642x260-1.jpg)
Впервые JWST предоставил нам подробную информацию о внутренней части мира за пределами нашей Солнечной системы.
Чрезвычайно странная экзопланета WASP-107b имеет атмосферу с удивительно низким содержанием метана, который предполагает, что внутренняя часть экзопланеты должна быть значительно горячее, чем мы думали, а ее ядро также более массивное. Это, наконец, помогает объяснить плотность WASP-107b, подобную сладкой вате.
Раньше считалось, что WASP-107b имеет довольно маленькое ядро, окруженное огромной пухлой оболочкой из водорода и гелия, что потребовало бы некоторые изменения в нашем понимании того, как формируются и развиваются планеты. Новые результаты означают, что экзопланету можно объяснить с помощью существующих моделей без необходимости радикального пересмотра.
«Данные Уэбба говорят нам, что такие планеты, как WASP-107 b, не должны были формироваться каким-то странным образом. со сверхмаленьким ядром и огромной газовой оболочкой, — говорит астроном Майк Лайн из Университета штата Аризона (ASU).
Вместо этого мы можем взять что-то вроде Нептуна, с большим количеством камня и не так много газа, просто увеличьте температуру и увеличьте ее, чтобы она выглядела так, как [WASP-107b] .»
Даже когда в 2017 году было объявлено об открытии WASP-107b, мы знали, что с экзопланетой было что-то странное. Тщательно изучив, как экзопланета повлияла на свою звезду, астрономы смогли определить ее массу и радиус, что показало, что у нее невероятно низкая плотность.
Дальнейший анализ показал, что плотность настолько мала, что мир может можно отнести к категории «супер-слоек» — всего 0,13 грамма на кубический сантиметр. Для сравнения, средняя плотность Юпитера составляет 1,33 грамма на кубический сантиметр, а Земли — 5,51 грамма.
Из предыдущих исследований мы также знаем, что гигантская экзопланета вращается вокруг звезды на расстоянии около 200 световых лет с орбитальный период составляет 5,7 дней.
Хотя нам здесь, в Солнечной системе, это может показаться коротким, для пухлых газовых гигантов это настоящая петля, которая делает WASP-107b более холодным, чем его коллеги – горячие Юпитеры с гораздо большей меньшие орбитальные периоды, расширение атмосферы которых можно объяснить теплом, излучаемым их звездой. «Отдаленная» орбита WASP-107b и относительно низкая температура затрудняли объяснение ее раздутости.
Итак, две группы астрономов, одна под руководством Синга, а другая под руководством Луиса Велбенкса из ASU, наняли JWST для исследования. посмотрите на атмосферу экзопланеты.
Когда WASP-107b проходит между нами и своей родительской звездой, некоторая часть света звезды поглощается или усиливается молекулами в атмосфере экзопланеты. Изучая разницу в свете звезды с экзопланетой и без нее и ища более яркие и более тусклые длины волн в спектре, астрономы могут идентифицировать следы конкретных молекул в газовом покрове экзопланеты.
![](https://www.sciencealert.com/images/2024%20/05/wasp-107b.jpg)
Хотя удивительно, что атмосфера WASP-107b содержит очень мало метана, это предлагает объяснение того, как экзопланета стало так, как есть.
«Это свидетельство того, что горячий газ из глубин планеты должен энергично смешиваться с более холодными слоями выше», — говорит Синг.
» Метан нестабилен при высоких температурах. Тот факт, что мы обнаружили так мало, хотя мы и обнаружили другие молекулы, содержащие углерод, говорит нам о том, что внутри планеты должно быть значительно горячее, чем мы думали».
Это одна часть головоломки. Другая часть включает в себя остальную часть того, что исследователи обнаружили в атмосфере WASP-107b, включая диоксид серы, водяной пар, диоксид углерода и окись углерода, с более высоким содержанием тяжелых элементов, чем у Нептуна или Урана.
Объединив соотношение более тяжелых элементов к более легким и количество энергии внутри экзопланеты в зависимости от того, сколько тепла она генерирует, исследователи определили размер ядра WASP-107b. И они обнаружили, что оно намного больше, чем мы думали: в 12 раз больше массы ядра Земли и как минимум в два раза больше, чем первоначально предполагалось.
Это означает, что нам не нужны странные модели планетарных образований, чтобы объяснить его существование.
Что касается того, что вызывает такую температуру ядра, это потребует дальнейшего исследования. Орбита экзопланеты вокруг своей родительской звезды слегка эллиптическая, что создает изменяющееся гравитационное напряжение в недрах планеты, нагревая ее изнутри. Исследователи полагают, что это, вероятно, является источником тепла, которое делает WASP-107b таким горячим.
Эти две статьи были опубликованы в журнале Nature. Их можно найти здесь и здесь.