Новости
Изображение: спектр поглощения, соответствующий водяному пару в атмосфере экзопланеты (синий график) и «звездным пятнам» красного карлика (оранжевый график) в сравнении с измерениями телескопа «Джеймс Уэбб». Источник: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI).
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» посредством спектроскопических измерений обнаружил пары воды в экзопланетной системе, к которой относится планета GJ 486 b, находящаяся в 26 световых годах от нас в созвездии Девы. Как сообщает НАСА, астрономам еще предстоит выяснить, где именно нашлась вода — на экзопланете или на звезде, вокруг которой она вращается.
GJ 486 b относится к землеподобным экзопланетам, то есть состоит из камня и металла. Ее звезда — красный карлик, планета обращается вокруг нее за полтора земных дня, будучи повернутой к ней всегда одной и той же стороной. Средняя температура поверхности экзопланеты GJ 486 b составляет 430°C; эта планета в три раза тяжелее Земли. Относительно земного наблюдателя она ориентирована так, что мы можем видеть, как она проходит по звездному диску. Астрономы измеряли с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» спектр поглощения звездного излучения, наблюдаемый в моменты прохождения планеты по диску. Этот спектр более всего соответствовал поглощению излучения звезды парами воды в атмосфере экзопланеты.
Полученные данные проще всего проинтерпретировать как свидетельство наличия атмосферной воды на экзопланете GJ 486 b. При такой температуре и близости к звезде атмосфера должна была бы улетучиваться за счет звездного ветра и потери быстрых молекул. Однако исчезновения атмосферы не происходит — по всей видимости, за счет того, что она постоянно пополняется благодаря извержениям вулканов.
Водяной пар ранее наблюдали на экзопланетах — газовых гигантах, но не на экзопланетах земной группы, поэтому нынешнее наблюдение «Джеймс Уэбба» является первым в своем роде.
Астрономов интересует наличие воды на экзопланетах земного типа, поскольку именно такие экзопланеты теоретически являются обитаемыми. (Правда, это не относится к GJ 486 b, так как она слишком горячая.) Другой причиной интересоваться атмосферной водой является вопрос о том, могут ли экзопланеты, находящиеся так близко к своей звезде, поддерживать постоянную атмосферу, несмотря на сильный поток рентгеновского и ультрафиолетового излучений.
Альтернативным объяснением наблюдения спектра поглощения водяного пара было бы обнаружение воды на поверхности самой звезды. Это звучит странно, поскольку считается, что при тех температурах, которые имеются на поверхности звезды, никакие молекулы существовать не могут. Однако температура красного карлика сама по себе довольно низкая, и на ней могут встретиться, как и на Солнце, пятна, то есть области, где температура поверхности звезды существенно ниже средней. В области звездных пятен и мог бы существовать водяной пар.
Чтобы выяснить, откуда именно пришел сигнал, относящийся к воде, — со звезды или с экзопланеты, следует промерить спектр в более коротковолновой (менее 1 микрометра) его части. Изучение моделей поглощения излучения показывает, что спектры поглощения, соответствующие экзопланетной атмосфере и звездным пятнам, существенно различаются в области коротких волн, как это показано на рисунке, но очень похожи в более длинноволновой. Команда телескопа «Джеймс Уэбб» планирует сделать это с помощью другого инструмента — бесщелевого спектрометра и камеры, работающих в близком инфракрасном диапазоне (NIRISS).