Международная команда астрономов с использованием космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружила гигантские облака гелия, которые уносятся прочь с экзопланеты WASP-107b. Итоги работы дают важные данные о явлении побега атмосферы, которое имеет решающее значение для эволюции планет и формирования их видимых свойств. Об этом 10 декабря сообщил журнал Science Daily.

Атмосферы небесных тел не всегда остаются постоянными. Даже у Земли происходит утечка небольших количеств вещества в космос — планета теряет более 3 кг газа в секунду, преимущественно водорода. Этот процесс, именуемый «побегом атмосферы», особенно важен для планет, обращающихся очень близко к своим звездам. Сильное нагревание таких миров может вызвать интенсивный выброс газов, что в долгосрочной перспективе существенно меняет их состояние.

С помощью JWST исследователи зафиксировали обширные потоки гелия, отрывающиеся от WASP-107b, расположенной более чем в 210 световых годах от Солнечной системы. Для телескопа «Джеймс Уэбб» это первый случай обнаружения этого элемента на экзопланете. Открытие, по словам ученых, дало возможность детальнее изучить уходящие газы.

WASP-107b была обнаружена в 2017 году. Планета отличается чрезвычайно низкой плотностью и относится к так называемым «суперпухлым» объектам, которые выделяются большими размерами и необычайно легкой структурой. Гелиевые выбросы идут из расширенной верхней атмосферы, называемой экзосферой. Это облако настолько протяженное, что начинает частично затенять свет звезды задолго до того, как сама планета проходит по диску светила.

«Наши модели утечки из атмосферы подтверждают наличие потоков гелия как перед планетой, так и за ней, простирающихся в направлении ее орбитального движения почти на 10 радиусов планеты», — уточнил соавтор исследования, аспирант кафедры астрономии факультета естественных наук Женевского университета Ян Картерет.

Помимо гелия, в атмосфере WASP-107b астрономы зафиксировали воду и ряд других химических соединений, включая угарный и углекислый газы, а также аммиак. Отмечается, что метан обнаружен не был, несмотря на способность телескопа его выявлять. Эти данные помогают восстановить раннюю историю планеты и наводят на мысль, что WASP-107b сформировалась значительно дальше от нынешней орбиты, а затем мигрировала внутрь системы, что может объяснять ее раздутую атмосферу и потери газа.

«Наблюдение и моделирование утечки атмосферы является одним из основных направлений исследований на кафедре астрономии Женевского университета, поскольку считается, что именно она отвечает за некоторые характеристики, наблюдаемые в популяции экзопланет», — заявил соавтор исследования\, старший преподаватель, научный сотрудник кафедры астрономии факультета естественных наук Женевского университета Винсент Буррье.

4 декабря Science Daily сообщил об обнаружении экзопланеты TOI-3884 с необычным наклоном орбиты. Уточнялось, что ее орбита наклонена примерно на 62 градуса относительно оси вращения звезды. В публикации отмечалось, что такие сильные наклоны обычно связывают с гравитационными взаимодействиями с массивными планетами или со звездами-компаньонами, однако в системе TOI-3884 подобных объектов не обнаружено.