Собянин: москвичи выберут концепции благоустройства 8 общественных пространствКосмический телескоп "Джеймс Уэбб" впервые обнаружил экзопланету, атмосфера которой содержит большое количество углекислого газа. О том, как было сделано открытие и почему это так важно, рассказывает научный обозреватель Николай Гринько.
Фото: NASA, ESA, CSA, and J. Olmsted (STScI)
Самый большой из имеющихся у человечества телескопов регулярно поставляет на Землю изображения, едва ли не каждое из которых приносит новые открытия. Астрономы буквально не успевают придумывать имена и номера обнаруженным звездам, туманностям и экзопланетам. Появляются и удивительные факты об устройстве нашей галактики. Например, выяснилось, что планеты в ней не обязательно вращаются вокруг звезд: есть и "сироты", когда-то выброшенные со своих орбит и одиноко плывущие в бесконечном космосе.
Детализация, качество и расширенный диапазон телескопа позволяют видеть множество новых подробностей даже у давно изученных объектов. Например, экзопланета WASP-39b была впервые обнаружена еще в 2011 году. Семь лет спустя телескопы "Хаббл" и "Спитцер" нашли в ее атмосфере следы водяного пара, натрия и калия. Объект показался ученым интересным, поэтому в 2022 году WASP-39b стала первой планетой, на которую направили "Джеймс Уэбб".
Она находится на расстоянии около 700 световых лет от Земли и представляет собой горячий газовый гигант. Масса экзопланеты примерно такая же, как у Сатурна, но диаметр в 1,3 раза больше Юпитера. WASP-39b находится близко к своей звезде и потому вращается вокруг нее очень быстро: местный год длится всего четыре земных дня. По этой причине ученые говорят, что на планете царит "вечное лето": она просто не успевает остыть за те два дня, которые условно можно назвать "зимой".
Для земного наблюдателя WASP-39b периодически заслоняет свое светило, поскольку ее орбита расположена к нам "ребром". Именно такие проходы по диску звезды позволяют нам получать данные об атмосфере: каждый газ поглощает свою часть цветового спектра. Изучив его, можно определить состав. Но до "Джеймса Уэбба" ни один телескоп в мире не мог получить спектроскопические данные такого качества. Главное, что астрономы увидели, – это отчетливо выраженный след углекислого газа. Впервые в истории науки CO2 был обнаружен в атмосфере планеты, находящейся далеко в космосе, – и это, несомненно, важная веха в астрономии.
Фото: depositphotos/clearviewstock
Звезды и газовые гиганты состоят в основном из самых легких компонентов – водорода и гелия, но обилие более тяжелых элементов, таких как углекислота, является важнейшим фактором формирования планет. Эти данные помогут ученым лучше понять, как зарождалась WASP-39b, что на ней происходит сейчас, а также ее вероятное будущее.
У планет такого типа есть относительно небольшое твердое ядро, а вокруг него – гигантский слой газов. В глубине они сжимаются под собственной массой до чудовищного давления. Другими словами, это огромный газовый шар, поэтому "Джеймс Уэбб" смог достаточно подробно изучить его состав.
Если бы WASP-39b была твердой, состоящей из горных пород, получить данные о ее атмосфере было бы если не невозможно, то намного сложнее. Все же исследователи верят, что совершенствование методов наблюдения даст им возможность находить и изучать планеты земного типа.
Конечно, углекислый газ – всего лишь один из этапов. Со временем телескопы наверняка смогут находить на экзопланетах многие другие вещества и химические элементы. Следующее поколение этих космических приборов, возможно, сумеет показать нам даже рельеф далеких земель. Оптимисты утверждают, что это произойдет уже через 30 лет. Хотя…
Гринько Николай
