«Джеймс Уэбб» нашел на супернептуне диоксид серы и силикатные облака

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил в атмосфере супернептуна WASP-107b диоксид серы и силикатные высотные облака, но не нашел метана. Это говорит о динамически активной атмосфере, где идут фотохимические процессы, слои которой могут активно перемешиваться. Статья опубликована в журнале Nature.

Исследования атмосфер экзопланет важны по нескольким причинам: проверка моделей формирования и эволюции планет, в том числе таких, аналогов которых нет в Солнечной системе, понимание разнообразия химических реакций, могущих идти в атмосферах, и их связи со свойствами газовых планетарных оболочек, а также поиски биомаркеров для оценки обитаемости экзопланет.

Группа астрономов во главе с Акреной Дайрек (Achrène Dyrek) из Университета Париж-Сите опубликовала результаты спектроскопических наблюдений за экзопланетой WASP-107b при помощи прибора MIRI «Джеймса Уэбба», проведенных 20 января 2023 года.

WASP-107b обращается вокруг оранжевого карлика с возрастом 3,4 миллиарда лет, расположенного на расстоянии 208 световых лет от Земли. Супернептун находится на расстоянии 0,06 астрономической единицы от своей звезды и обладает необычно массивной атмосферой из легких элементов, что не вписывается в теории эволюции планет. Равновесная температура экзопланеты составляет около 740 кельвинов.

Исследователи обнаружили в атмосфере WASP-107b угарный газ, диоксид серы, водяной пар, сероводород и аммиак, метан обнаружен не был, хотя ранее предполагалось, что он может быть доминирующей углеродсодержащей молекулой в атмосфере. Возможно, он скрыт от телескопов слоями облаков. Кроме того, обнаружились признаки наличия очень высокого облачного слоя, состоящего из крошечных (0,1 микрометра) аморфных силикатных частиц.

Присутствие силикатных облаков на таких больших высотах в относительно холодной части атмосферы выступает как свидетельство сильного перемешивания ее слоев. Кроме того, обнаруженные в атмосфере соединения говорят о том, что большая высота атмосферы WASP-107b позволяет фотохимическим процессам протекать с большой эффективностью при относительно невысоких температурах. Таким образом, WASP-107b обладает динамически активной атмосферой со сверхсолнечной металличностью и неравновесной химией.

Ранее мы рассказывали о том, как телескоп TESS нашел два юных «пухлых» субсатурна.