В атмосфере супернептуна найдены вода и углекислый газ.

На расстоянии 368 световых лет от Земли, на границе так называемой пустыни горячих нептунов — зоны, близкой к звезде, где небесные тела размером с Нептун встречаются крайне редко, — находится экзопланета WASP-166b. Несмотря на суровые условия, этот уникальный мир сумел сохранить плотную атмосферу, в которой были обнаружены следы воды и углекислого газа. Это открытие значительно расширяет наши представления о развитии экзопланет в космических «пустынях».

2025-01-12 10:00:18https://naked-science.ru/article/astronomy/v-atmosfere-superneptuna

WASP-166b вращается вокруг звезды типа F9V, которая примерно на 20 процентов больше и массивнее нашего Солнца. Масса экзопланеты в 32 раза превышает земную, а её размеры — в семь раз. Полный оборот супернептуна вокруг звезды занимает всего 5,44 дня, а температура на его поверхности может достигать 1000 °C (что эквивалентно температуре около 1270 K).

Чтобы понять, как WASP-166b смогла выжить и сохранить свою атмосферу в пустыне горячих нептунов (регионе, где планеты не могут достичь размеров типичного горячего юпитера), международная команда астрономов под руководством Эндрю Майо (Andrew W. Mayo) из Калифорнийского университета (США) исследовала экзопланету и её родительскую звезду с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб». Результаты их работы представлены на сервере препринтов Корнеллского университета.

Исследователи наблюдали за транзитом планеты по диску звезды с помощью спектрографов NIRSpec и NIRISS SOSS, установленных на борту «Джеймса Уэбба» (последний позволяет формировать изображения в ближнем инфракрасном диапазоне). Напомним, что когда планета проходит перед звездой, часть излучаемого света «фильтруется» атмосферой, а спектральные линии поглощения помогают определить химический состав и создать точную модель атмосферы.

Объединив данные, авторы нового исследования зафиксировали в атмосфере супернептуна следы воды (H₂O), углекислого газа (CO₂), слабое присутствие аммиака (NH₃) и значительное количество тяжелых элементов. Металличность (астрономы называют металлами все элементы тяжелее гелия) атмосферы супернептуна оказалась выше, чем у родительской звезды, а соотношение углерода к кислороду (C/O) немного ниже (по сравнению с атмосферой звезды).

Это, по мнению астрономов, может указывать на возможное формирование WASP-166b за «снеговой линией» — областью, где замерзают и конденсируются простые летучие соединения, и её постепенную миграцию внутрь пустыни горячих нептунов.

Кроме того, ученые обнаружили облака на средних высотах, которые в сочетании с интенсивным ультрафиолетовым излучением от родительской звезды и малым периодом обращения (5,44 суток) свидетельствуют о фотоиспарении (процессе, когда излучение со стороны звезды «сдувает» атмосферу планеты), по крайней мере на текущем этапе эволюции.

Хотя WASP-166b — один из нескольких десятков супернептунов, которые астрономы исследуют с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», результаты нового исследования проливают свет на формирование и эволюцию подобных миров, а также предоставляют ученым представление о ключевых механизмах, ведущих к образованию пустынь горячих нептунов.