Впервые изучена атмосфера планеты самого распространённого в Галактике типа

Астрономы ожидали, что по своему составу планета будет похожа на Нептун.

Иллюстрация NASA.

Планета GJ 3470b обращается вокруг красного карлика.

Иллюстрация NASA, ESA, L. Hustak (STScI)/перевод Вести.Наука.

Планеты, которые больше Земли, но меньше Нептуна, по оценкам специалистов, составляют около 80% всех миров в Галактике. Но у астрономов очень мало сведений о том, из чего они состоят. И вот специалисты впервые детально изучили атмосферу такой планеты. Результаты их немало удивили.

Речь идёт о мире GJ 3470b. Он находится в 96 световых годах от Солнца в созвездии Рака и обращается вокруг красного карлика GJ 3470. Этот мир находится очень близко к своей звезде и поэтому испаряется рекордными темпами.

Масса GJ 3470b составляет 12,6 земных. Этот мир можно классифицировать как суперземлю или субнептун, а в некоторых источниках он назван нептуном, хотя масса Нептуна превышает 17 земных.

Астрономы использовали два космических телескопа: знаменитый "Хаббл" и инфракрасную обсерваторию "Спитцер". Они наблюдали транзиты, когда планета проходит между звездой и наблюдателем, и вторичные затмения, когда она "прячется" за звезду. В общей сложности учёные проанализировали 12 транзитов и 20 вторичных затмений.

Во время транзита свет звезды пронизывает атмосферу экзопланеты насквозь, и в его спектре образуются "отпечатки" составляющих её веществ. В нормальном положении к свету звезды примешивается свет, отражённый от планеты и тоже несущий спектральный след её состава. Вторичное затмение показывает наблюдателю "эталонное" излучение светила, поскольку планета в этот момент находится позади звезды, и отражённый от неё свет не достигает телескопа.

"Впервые у нас есть спектроскопическая сигнатура такого мира", – отмечает соавтор работы Бьорн Беннеке (Björn Benneke) из Монреальского университета.

Планета GJ 3470b обращается вокруг красного карлика.

Результаты исследования сильно озадачили исследователей.

"Мы ожидали, что атмосфера будет сильно обогащена более тяжёлыми [чем водород и гелий] элементами, такими как кислород и углерод, которые образуют обильный водяной пар и газообразный метан, подобно тому, что мы видим на Нептуне, – объясняет Беннеке. – Вместо этого мы обнаружили атмосферу, которая настолько бедна тяжёлыми элементами, что её состав напоминает богатый водородом и гелием состав Солнца".

По современным представлениям, такого состава атмосферы можно было бы ожидать от юпитера, но никак не от суперземли или субнептуна.

В качестве объяснения исследователи предположили, что GJ 3470b и есть несостоявшийся юпитер. Будучи первоначально каменным телом, он быстро захватывал водород и гелий из протопланетного диска. Однако диск рассеялся раньше, чем новорождённый мир успел набрать подобающую юпитеру массу.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о планете с хвостом из гелия и о первой найденной атмосфере у землеподобного мира.