Телескоп Webb зафіксував екстремальний нагрів екзопланети HD 80 606 b

Дослідники з NASA представили результати аналізу спостережень космічного телескопа Джеймса Вебба за екзопланетою HD 80 606 b на 248-му засіданні Американського астрономічного товариства в Пасадені, Каліфорнія. Ця планета, маса якої в чотири рази перевищує масу Юпітера, має надзвичайно еліптичну орбіту, яка наближає її до зірки, подібної до Сонця.

Тіффані Катарія, головний дослідник проєкту з Лабораторії реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії, зазначила, що гарячі Юпітери вже вважаються одними з найекстремальніших екзопланет, але навіть серед цієї групи HD 80 606 b виділяється особливою екстремальністю. Зазвичай гарячі Юпітери розглядаються як газові гіганти, розташовані безпосередньо біля своїх зірок, але висока ексцентричність орбіти цієї планети створює зовсім іншу ситуацію.

Коли планета наближається до своєї зірки, телескоп Вебб фіксує стрибок температури на 1100 градусів за Фаренгейтом. Попередні дослідження показали, що такі радикальні температурні коливання можуть спричинити зміни в хімічному складі екзопланети та її хмарах у режимі реального часу. За словами дослідницької групи, динамічні умови HD 80 606 b роблять цю планету ідеальною ціллю для спостереження таких змін за допомогою потужних інструментів телескопа Вебб.

Лаура Майорга, співдослідниця проєкту та астроном з Лабораторії прикладної фізики Університету Джонса Гопкінса в Лорелі, штат Меріленд, пояснила, що спостереження за планетою на кшталт HD 80 606 b є дуже ефективним. Незвичайна орбіта планети з відповідними коливаннями температури та хімічного складу дозволяє збирати дані за різних умов протягом лише кількох годин і застосовувати ці висновки до інших гарячих Юпітерів або більш звичайних екзопланет.

Вимірювання температури та хімічного складу проводилися за допомогою спектроскопії. Це техніка, яку вчені використовують для розкладання світла на складові кольори, щоб отримати інформацію про склад, температуру, рух та фізичні властивості об'єктів у космосі. Команда використала інструмент MIRI телескопа Вебб для тривалого спостереження за HD 80 606 b до, під час та після її періастрону, тобто найближчого проходження біля зірки. Під час періастрону планета також пройшла за зіркою з точки зору телескопа Вебб у так званому вторинному затемненні.

Спостереження планувалося роками, оскільки планування часу для фіксації планети в цій точці було складним завданням через її надзвичайно еліптичну 111-денну орбіту та власні обмеження телескопа Вебб щодо того, куди він може спрямовувати свій погляд у конкретні періоди року залежно від положення Землі на орбіті навколо Сонця.

Дослідники зазначають, що вони лише почали розбирати шари неймовірно багатого набору даних, але вже можуть чітко бачити драматичну зміну температури екзопланети. Катарія повідомила, що телескоп Вебб показав, що збільшення температури планети було навіть більш екстремальним, ніж очікувалося на основі даних телескопа Спітцер.

Планета вже отримала прізвисько «смажена екзопланета» і навіть отримала власний постер у популярній серії NASA. Нині виведений на пенсію космічний телескоп Спітцер заклав основу інфрачервоних спостережень за HD 80 606 b, показавши, що більш детальні спектроскопічні дані від телескопа Вебб будуть особливо переконливими.

Райан Челленер, співавтор дослідження та науковий співробітник Корнельського центру астрофізики та планетарної науки, зазначив, що телескоп Спітцер виконав дивовижну роботу з цією екзопланетою, а тепер Вебб продовжує цю спадщину, дозволяючи розрізняти специфічні хімічні сигнатури, такі як метан та вуглекислий газ, що є просто дивовижним прогресом. За його словами, з цього одного набору даних можна дізнатися так багато, що дослідники лише починають розшифровувати те, що телескоп Вебб має їм повідомити.

Космічний телескоп Джеймса Вебба є провідною космічною науковою обсерваторією у світі. Вебб розгадує таємниці Сонячної системи, дивиться на віддалені світи навколо інших зірок та досліджує таємничі структури й походження Всесвіту та нашого місця в ньому. Вебб є міжнародною програмою під керівництвом NASA з партнерами Європейським космічним агентством та Канадським космічним агентством.