Астрономите от САЩ, Франция и Шотландия, благодарение на наблюденията с Хъбъл, потвърдиха наличието на вода в атмосферата на екзопланета HAT-P-26b. Освен това изследователите изчислиха дела на елементите, по-тежки от водорода в газовата обвивка на планетата - оказа се, че тя е малка, което е извън открития преди това модел. Според авторите най-вероятно атмосферата на HAT-P-26b е останала практически непроменена от началото на планетата. Изследването е публикувано в списание Science.
По-голямата част от известните екзопланети са открити по един от двата начина: чрез транзитния метод (когато планетата леко затъмнява звездата, преминавайки между нея и земния наблюдател) или чрез анализ на доплерови измествания (когато гравитацията на планетата кара звездата да се „клатушка“леко напред-назад). С тяхна помощ можете да определите някои параметри на орбитата на планетата, да направите ограничения за нейния размер или маса. Невъзможно е обаче да се разбере от какво се състои тази или онази екзопланета, като се използват доплер методи.
Транзитите на планетата ви позволяват да изследвате нейната газова обвивка, ако тя е достатъчно голяма. В момента, когато планетата започне да се движи пред диска на звездата, част от светлината на последната преминава през газообразната й обвивка. В зависимост от това от какви газове е изградена атмосферата, някои части от спектъра на звездата започват да се абсорбират. Например водата и въглеродният диоксид имат характерни абсорбционни ленти - те се намират в инфрачервената област на спектъра. Чрез сравняване на спектъра на звезда по време и преди транзита, астрономите могат да определят точно в кои спектрални диапазони поглъща атмосферата на екзопланета и да правят прогнози за нейния състав.
За първи път водни следи в HAT-P-26b бяха регистрирани през 2015 г. - използвайки комбинираните данни на телескопа Spitzer и наземни наблюдения. Тази екзопланета се намира на около 430 светлинни години от Земята и е „горещ Нептун“, равновесната температура на повърхността на която е около 1000 Келвина (730 градуса по Целзий). Поради малкото ускорение на гравитацията, небесно тяло може да има плътна и висока атмосфера. Планетата обикаля около звездата на системата - оранжево джудже - за около 4,2 дни.
Hannah R. Wakeford et al. / Наука, 2017
В новата работа авторите разширяват спектъра от наблюдения на екзопланетата и използват космическия телескоп Хъбъл, за да наблюдават транзити във видимия и близкия инфрачервен диапазон. Това направи възможно да се видят допълнителни ленти на поглъщане, които надеждно показват наличието на вода в атмосферата на планетата. Трябва да се отбележи, че HAT-P-26b не може да се нарече воден свят - поради твърде високата температура на планетата.
В допълнение към наблюдението на водата в атмосферата астрономите успяха да оценят металичността на черупката на газовия гигант. Това е относителното съотношение на елементи, по-тежки от хелия в състава на обекта. Въз основа на наблюдения в Слънчевата система и в редица екзопланети (WASP-43b и HAT-P-11b), астрономите забелязват закономерност - с увеличаване на размера на планетата металичността намалява. С други думи, делът на тежките елементи в Юпитер е много по-малък, отколкото в Уран или Нептун. Това наблюдение стана основа за някои хипотези за еволюцията на планетите. HAT-P-26b излиза от този модел: с размери, сравними с Нептун, неговата металичност е приблизително същата като тази на Юпитер.
Според астрономите разликите между HAT-P-26b и други планети с известна металичност и маса могат да означават, че процесът на нейното развитие по някаква причина се е различавал от общоприетия. Авторите посочват, че най-вероятно газовата обвивка на HAT-P-26b е същата, както през първите периоди от съществуването на екзопланетата. Освен това екзопланетата вероятно не се е сблъскала с други планетезимали и повечето от тежките й елементи са концентрирани в ядрото.
Промоционално видео:
Авторите отбелязват, че това е уникална ситуация, когато екзопланета е била изследвана толкова подробно. Сам по себе си такъв резултат вече е важно постижение.
Владимир Королев