«Джеймс Уэбб» впервые обнаружил силикатные облака на экзопланете у далекого «солнца»

Молодые экзопланеты — «лаборатории» для исследования связи между формированием планеты и эволюцией ее атмосферы. Ученые умеют «читать» составы атмосфер по спектру прошедшего сквозь них света звезды, когда планета пролетела между нами и светилом. Но не все экзопланеты расположены настолько удачно. Более того, хочется исследовать более удаленные от звезд планеты, где выше вероятность появления земных условий.

Прямые наблюдения за спектром отраженного от планеты света позволяют гораздо больше узнать об условиях в атмосфере. Например, о наличии и составе облаков. Но на фоне звезды планеты слишком тусклые, поэтому подобные наблюдения требуют мощных инструментов.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» дал возможность изучать молодые планеты в среднем инфракрасном диапазоне. Его целью стала молодая система YSES-1 с необычно «красными» планетами. Они значительно «краснее» в спектре по сравнению с другими исследованными планетами и коричневыми карликами, что и заинтересовало ученых.

YSES-1 расположена примерно в 307 световых годах от нас, в направлении звездной ассоциации Скорпиона — Центавра. Система состоит из солнцеподобной звезды и двух газовых гигантов, похожих на Юпитер.

Экзопланета YSES-1 b примерно в 14 раз массивнее Юпитера и расположена на расстоянии как минимум 160 астрономических единиц (астрономическая единица — среднее расстояние от Солнца до Земли) от светила. Вторая YSES-1 c — в шесть раз массивнее Юпитера и находится как минимум в 320 астрономических единицах от звезды.

Оказалось, причина «красноты» планет — силикаты. На дальней и менее крупной YSES-1c такой спектр дают облака из силикатов магния, возможно, с примесью железа, как показало компьютерное моделирование. Научная статья опубликована в журнале Nature.

На массивной YSES-1b слишком жарко для образования облаков. Зато планету окружает разогретый околопланетный диск, наполненный силикатными крупицами микронного размера. Это первый изученный околопланетный диск с настолько мелкими и горячими крупицами. Судя по возрасту системы, это уже второе поколение частиц, образовавшееся в столкновениях «зародышей» спутников.

Новое исследование подтвердило, что с помощью «Джеймса Уэбба» астрономы теперь могут собирать информацию об атмосферах молодых экзопланет. В то же время оно выявило важную проблему: существующие модели не умеют имитировать процессы в таких атмосферах. В частности, силикатные облака и силикатный околопланетный диск. Это значительно осложняет анализ данных наблюдений.

Материал опубликован при поддержке сайта naked-science.ru