У атмосфері супернептуна виявили воду та вуглекислий газ.

WASP-166b обертається навколо зірки типу F9V, яка є більша і масивніша за Сонце приблизно на 20 відсотків. Маса екзопланети в 32 рази перевищує земну, а розмір — у сім разів. Повний оберт навколо зірки супернептун здійснює всього за 5,44 дня, а температура на його поверхні може досягати 1000 °C (еквівалентно температурі близько 1270 K). 

Щоб зрозуміти, як WASP-166b зміг вижити і зберегти свою атмосферу в пустелі гарячих нептунів (область, в якій планети не можуть досягти типового розміру гарячого юпітера), міжнародна команда астрономів на чолі з Ендрю Майо (Andrew W. Mayo) з Каліфорнійського університету (США) вивчала екзопланету та її материнську зірку за допомогою космічної обсерваторії «Джеймс Уебб». Результати наукової роботи представлені на сервері препринтів Корнеллського університету. 

Дослідники спостерігали за транзитом планети по диску зірки за допомогою спектрографів NIRSpec та NIRISS SOSS, встановлених на борту «Джеймса Уебба» (остання з них дозволяє формувати зображення в ближньому інфрачервоному діапазоні). Нагадаємо, коли планета проходить перед зіркою, частина випромінюваного світла «фільтрується» атмосферою, а спектральні лінії поглинання дозволяють зрозуміти хімічний склад і побудувати точну модель атмосфери. 

Об’єднавши дані, автори нового дослідження зафіксували в атмосфері супернептуна сліди води (H₂O), вуглекислого газу (CO₂), слабке присутність аміаку (NH₃), а також безліч важких елементів. Металличність (астрономи називають металами всі елементи важчі за гелій) атмосфери супернептуна в порівнянні з материнською зіркою виявилася вищою, а співвідношення вуглецю до кисню (C/O) трохи нижче (ніж в атмосфері зірки). 

Це, на думку астрономів, вказує на можливе формування WASP-166b за «сніговою лінією» — областю, де замерзають і конденсуються прості летючі сполуки, — і її поступову міграцію всередину пустелі гарячих нептунів.  

Також вчені виявили наявність хмар на середніх висотах, які в поєднанні з інтенсивним ультрафіолетовим випромінюванням материнської зірки і малим періодом обертання (5,44 доби) свідчать про фотоиспарення (коли випромінювання з боку зірки «здуває» атмосферу планети), принаймні на даному етапі еволюції. 

Хоча WASP-166b — один з кількох десятків супернептунів, які астрономи досліджують за допомогою космічного телескопа «Джеймс Уебб», результати нового дослідження проливають світло на формування і еволюцію подібних світів, а також дарують вченим уявлення про ключові механізми, що призводять до утворення пустель гарячих нептунів.