Учёные, используя космический телескоп «Хаббл», обнаружили признаки наличия воды в атмосферах пяти экзопланет
Используя мощный «глаз» космического телескопа NASA «Hubble», две команды учёных обнаружили слабые «подписи» (сигнаруту / признаки) воды в атмосферах пяти отдалённых планет.
О наличии воды в атмосфере нескольких экзопланет, вращающихся вокруг звезд за пределами нашей Солнечной системы, сообщалось и ранее, но это первое исследование, в рамках которого учёные провели измерения и сравнение профилей и интенсивности признаков наличия водяного пара в атмосферах нескольких миров одновременно.
Пять планет WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b и XO-1b находятся на орбитах соседних звезд. Интенсивности их водных подписей разнообразны. Так атмосфера WASP-17b является наиболее плотной и характеризуется явно выраженными признаками наличия Н2О, тем не менее атмосфера экзопланеты HD209458b по этим показателям является доминирующей среди других планет. В атмосферах трёх других экзопланет водяной пар выражен не настолько отчетливо, как то предполагали исследователи.
По словам планетолога Avi Mandell из Goddard Space Flight Center НАСА, он и его коллеги убеждены, что обнаружили следы Н2О на нескольких планетах. Avi Mandell является ведущим автором научной статьи, опубликованной 3 декабря 2013 года в журнале Astrophysical Journal, в которой описываются научные выводы относительно исследования экзопланет WASP- 12b, WASP- 17b и WASP- 19b.По мнению Avi Mandell, проделанная им и его коллегами работа открывает перспективы для сравнения количества водяного пара в атмосферах различных по свойствам экзопланет, в частности, более и менее горячих.
Проводимые исследования были частью переписи атмосфер экзопланет, возглавляемой L. Drake Deming из University of Maryland. Обе команды использовали камеру Wide Field Camera 3 космического телескопа «Хаббл», чтобы проанализировать специфику поглощения света, проходящего через атмосферу планеты. Наблюдения проводились в диапазоне инфракрасных волн, поскольку если вода и есть в атмосфере экзопланеты, то её можно увидеть только в этом диапазоне спектра. Сопоставление полученных данных, сравнение интенсивности профилей поглощения света и консистенции подписей дали учёным все основания считать, что ими обнаружено, ни что иное как вода. В рамках проводимых исследований космический телескоп «Хаббл» в очередной раз продемонстрировал свою незаменимости в исследовании космического пространства и отдалённых астрономических объектов.
По словам Deming, команда которого сообщила о результатах исследования экзопланет HD209458b и XO-1b в статье, опубликованной в том же журнале 10 сентября 2013 года, обнаружить атмосферу экзопланеты это вовсе не так просто как, может показаться на первый взгляд. Deming также отметил, что его команда успешно смогла справиться с поставленной задачей, обнаружив однозначные признаки существования Н2О в атмосфере анализируемых экзопланет.
Признаки наличия водяного пара в атмосферах планет были менее явными, нежели ожидалось. Исследователи объясняют это тем, что проведению наблюдений мешала пыль и атмосферная дымка, окутывающая каждую из пяти планет. Учёные пояснили, что туман снижает интенсивность сигналов, поступающих из атмосферы, подобно тому как дым на фотографии приглушает яркость цветов.
Все пять планет относятся к категории «горячих юпитеров», то есть являются планетами-гигантами, вращающимися в непосредственной близости к своим родительским звездам. Исследователи были первоначально удивлены, что все пять планет окутаны «дымкой». Но и Deming и Mandell отмечают, что другие исследователи также нашли доказательства существования тумана вокруг экзопланет.
По словам Heather Knutson из California Institute of Technology, которая является соавтором научной публикации Deming, эти исследования, объединённые с другими наблюдениями космического телескопа «Хаббл, демонстрируют, что во Вселенной есть удивительно большое количество систем, у которых признаки наличии воды либо слабо выражены, либо вовсе отсутствуют. Это свидетельствует о том, что облачные и туманные атмосферы на самом деле могут быть весьма распространёнными среди «горячих юпитеров».
Высокоэффективная камера «Хаббл» Wide Field Camera 3 является одним из немногих инструментов, способных исследовать атмосферы экзопланет, расположенных на расстояниях в несколько миллиардов километров от Земли. Примечателен тот факт, что эти исключительно сложные исследования можно проводить только тогда, когда экзопланеты проходят перед своими родительскими звездами. Исследователи могут идентифицировать газы в атмосфере планеты, определяя, какие длины волн света звезды передаются, а какие частично поглощаются.
Исследование характеристик атмосферы экзопланеты
