Астрономы завершили исследование атмосферы газового гиганта HAT-P-26b. Эта планета находится около звезды HAT-P-26, чей возраст примерно в два раза больше возраста Солнца. Звезда расположена в 437 световых годах от нас. В работе были использованы данные телескопов Хаббл и «Спитцер». Ее результаты опубликованы в журнале Science.

«Горячими нептунами» астрономы называют крупные планеты-газовые гиганты, которые расположены близко к своим звездам. Благодаря этому их атмосфера нагревается до достаточно высоких температур.

Астрономы установили, что HAT-P-26b обладает достаточно чистой атмосферой с малым количеством облаков. Кроме того, в спектре излучения обнаружены четкие следы воды. Новое исследование является наиболее детальным исследованием планет данного класса. Ученые также заявляют, что проведенное ими измерение содержания воды в атмосфере стало рекордно точным.

Для получения данных об экзопланете HAT-P-26b использовался транзитный метод. Во время прохождения планеты перед диском звезды есть период, когда лучи солнечного света проникают через атмосферу. При этом в зависимости от строения атмосферы та или иная часть спектра света будет поглощена. Анализируя спектр прошедших лучей, ученые могут получить представление о проницаемости атмосферы в различных диапазонах и ее составе. Новое исследование американских и британских ученых основано на информации о четырех транзитах HAT-P-26b, снятых телескопом Хаббл, и двух транзитах, сфотографированных «Спитцером».

Благодаря точной информации о содержании воды ученые смогли измерить металличность «горячего нептуна». Под металличностью атмосферы понимается показатель того, насколько она богата более тяжелыми элементами, чем водород и гелий. Металличность тесно связана с условиями образования планеты.

Обычно при оценке металлических свойств астрономы берут Солнце за точку отсчета. Например, металличность Юпитера в 2-5 раз выше, чем у Солнца, а у Сатурна – в 10 раз. Эти значения означают, что наши газовые гиганты почти полностью состоят из водорода и гелия. В Солнечной системе показатель металличности обратно пропорционален размерам планеты: у холодных гигантов, Нептуна и Урана, он в 100 раз превышает значение Солнца. У внутренних планет он еще выше.

Считается, что Нептун и Уран образовались на окраине мощного диска из обломков, газа и пыли, вращавшегося вокруг Солнца на ранних этапах эволюции нашей системы. Эти планеты подвергались бомбардировке большим количеством ледяных тел, богатых тяжелыми элементами. Юпитер и Сатурн должны были сформироваться ближе к Солнцу, т. е. в более теплом регионе газопылевого диска.

Этой тенденции следуют две изученные экзопланеты: нептуноподобная HAT-P-11b и чрезвычайно массивный газовый гигант WASP-43b. «Горячий нептун» HAT-P-26b, однако, ей противоречит. Его показатель металличности достаточно низкий. Он в 4,8 раз больше, чем у Солнца, что соответствует значению Юпитера. У ученых нет точного объяснения этому факту. По сравнению с аналогичными по массе планетами Солнечной системы, Нептуном и Ураном, HAT-P-26b должна была сформироваться либо ближе к своей звезде, либо на более позднем этапе развития планетной системы.

По мнению соавтора работы, Дэвида Синга из Университета Экстера, открытие свидетельствует о сложности и разнообразии механизмов образования и эволюции планет в нашей галактике.

Ссылка: www.jpl.nasa.gov

Обсудить