Новые наблюдения, полученные с помощью космического телескопа James Webb (JWST), показывают, что экзопланета WASP-107b стремительно теряет свою атмосферу, а за ней тянется массивное облако гелия по мере обращения вокруг своей звезды. Это открытие дает беспрецедентные знания о том, как газовые гиганты ведут себя в экстремальных звездных условиях и почему некоторые планеты оказываются такими отличными от планет нашей собственной Солнечной системы.
Феномен «Супер-Пуха»
WASP-107b, расположенная примерно в 210 световых годах от Земли, классифицируется как экзопланета типа «супер-пух» из-за ее необычно низкой плотности. При размере, составляющем 94% от размера Юпитера, она содержит всего 12% массы газового гиганта — что делает ее удивительно раздутой для своего веса. Это делает WASP-107b редким случаем среди экзопланет.
Наблюдения JWST, опубликованные в журнале Nature Astronomy, обнаружили облако гелия, простирающееся почти в пять раз больше диаметра планеты. Это облако не статично; оно активно покидает планету, двигаясь впереди WASP-107b по ее орбите. Впервые такая потеря атмосферы была непосредственно зафиксирована с помощью JWST, что дало ученым четкое представление об этом процессе.
Миграция Планет и Потеря Атмосферы
Экстремальные условия вокруг WASP-107b являются ключевыми для понимания ее судьбы. Планета обращается в семь раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, подвергаясь сильному нагреву, который лишает ее внешние слои. Но WASP-107b не всегда жила так близко: ученые считают, что она мигрировала внутрь с более далекой орбиты, возможно, под воздействием гравитационных взаимодействий с другой планетой в системе (WASP-107c).
“WASP-107c могла сыграть роль в этой миграции,” – говорит соавтор исследования Каролин Пьоле-Горайеб. Это говорит о том, что перераспределение планет – распространенный процесс в звездных системах, приводящий к неожиданным конфигурациям.
Подойдя близко к своей звезде, тепло начало разрушать атмосферу WASP-107b. Наблюдения JWST подтвердили это: облако гелия было обнаружено за 1,5 часа до того, как сама планета прошла перед своей звездой. Это означает, что атмосфера активно сдувается в реальном времени.
Состав Атмосферы Дает Ключи
Помимо гелия, JWST также обнаружил воду, монооксид углерода, диоксид углерода и аммиак в атмосфере WASP-107b, что подтверждает предыдущие наблюдения космического телескопа Hubble. Удивительно, но ожидаемого метана не было. Это говорит о том, что в атмосфере происходит “интенсивное вертикальное перемешивание”, при котором более тяжелые газы из глубоких слоев поднимаются вверх под воздействием тепла звезды.
Присутствие большего, чем ожидалось, количества кислорода также поддерживает теорию о том, что WASP-107b является недавним мигрантом, поскольку ее нынешние условия не позволили бы поддерживать такой высокий уровень кислорода, если бы она сформировалась ближе к своей звезде.
В заключение, наблюдения JWST за WASP-107b предоставляют уникальный снимок потери атмосферы в действии. Это открытие подчеркивает динамические процессы, формирующие атмосферы экзопланет, и подчеркивает важность миграции планет в создании разнообразных миров за пределами нашей Солнечной системы.
