Ученые классифицировали новую категорию экзопланет, замеченных космическим телескопом «Джеймс Уэбб», которые, похоже, не имеют аналогов в нашей Солнечной системе.
Эта недавно предложенная категория экзопланет, получившая название «Супер Венера», часто разочаровывала исследователей из-за сочетания свойств, по которым она находится где-то между Землей и Нептуном.
Команда исследователей считает, что анализ данных, полученных аппаратом JWST, и сложное компьютерное моделирование наконец-то позволили им присвоить этим планетам собственную категорию. Команда также считает, что их результаты могут помочь пролить свет на сложную динамику формирования планет для многих из более чем 5000 экзопланет, открытых астрономами за последние 30 лет.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил планеты, не похожие ни на одну в нашей Солнечной системе
До 1995 года человечество не обнаруживало планет за пределами восьми в нашей Солнечной системе. С тех пор астрономы открыли тысячи миров, вращающихся вокруг далеких звезд, и еще многие кандидаты ждут проверки.
Некоторые далекие планеты по своим свойствам похожи на газовые гиганты, ледяные и каменистые миры, вращающиеся вокруг Солнца. Однако многие из них демонстрируют неожиданные свойства и необычные характеристики, что затрудняет их немедленную классификацию.
Среди наиболее распространенных типов планет, которые ученые затрудняются охарактеризовать, — группа далеких миров размером больше Земли, но меньше Нептуна. Во многих случаях спектральные данные, полученные приборами JWST, указывают на то, что эти планеты могут быть каменистыми и похожими на Землю с толстой, богатой водородом атмосферой.
В других случаях эти планеты имеют общие черты с Нептуном, включая ледяную поверхность и богатую водой атмосферу. Если бы они были обнаружены в нашей Солнечной системе, эти свойства позволили бы отнести их к категории тех, которые астрономы называют водными мирами. Задача усложняется густыми облаками, окружающими эти типы планет, из-за которых анализ атмосферы и поверхности планеты снизу невероятно сложен с расстояния в несколько световых лет.
Чтобы выйти из тупика, международная группа исследователей под руководством Эверетта Шлавина из Аризонского университета и обсерватории Стюард и Кадзумасы Оно из Национальной астрономической обсерватории Японии объединила данные JWST и новые модели формирования планет. В результате был получен совершенно новый класс планет.
Заглядывая под облака экзопланеты GJ 1214 b
Команда начала с анализа данных, полученных JWST об экзопланете, названной GJ 1214 b из-за ее сравнительно близкого расположения к Земле. Находясь на расстоянии всего 48 световых лет в направлении созвездия Змееносец, команда исследователей сочла ее наиболее удобным для изучения примером планеты, находящейся на полпути между Землей и Нептуном.
Проанализировав данные JWST, полученные в момент прохождения планеты между Землей и ее звездой, команда сделала удивительное открытие: планета не была похожа ни на Землю, ни на Нептун. Вместо этого данные об атмосфере показали, что в верхних слоях атмосферы GJ 1214 b концентрация углекислого газа (CO2) была гораздо выше, чем у соседки Земли, Венеры. Хотя открытие было многообещающим, команда говорит, что в данных были «неопределенности», которые требовали дополнительного анализа, прежде чем они объявили об успехе.
«Обнаруженный сигнал CO2 в первом исследовании крошечный, поэтому потребовался тщательный статистический анализ, чтобы убедиться в его реальности», — пояснил Охно в своем заявлении. «В то же время из исследования Шлавина мы должны были получить физические и химические данные, чтобы определить истинную природу атмосферы GJ 1214 b».
Подключив полученные данные к моделям формирования планет и запустив несколько сценариев «что если», команда нашла кандидата, который наилучшим образом соответствует тому, что они увидели на GJ 1214 b. Более массивная, чем Земля, каменистая, но с плотной атмосферой с преобладанием углерода, она лучше всего описывает свое открытие как супер-Венера.
Результаты могут помочь в поиске планет, способных поддерживать жизнь
Несмотря на то, что результаты работы команды манят, исследователи признают, что обнаруженное ими количество атмосферного CO2, которое позволило бы отнести Супер-Венеру к общепринятой планетарной категории, относительно невелико. По словам Шлавина, химические сигналы, полученные JWST с расстояния 48 световых лет, похожи на сравнение небольшого фрагмента значительно большей книги с ее копией, чтобы обнаружить незначительные различия.
«Это эквивалентно «Войне и миру» Льва Толстого», — объяснил исследователь. «Если я дам вам две копии и изменю одно предложение в одной из книг, сможете ли вы найти это предложение?»
Команда подчеркивает, что для подтверждения их выводов потребуются дальнейшие исследования. Если их новая планетарная классификация верна, они считают, что их работа может помочь ученым, изучающим формирование планет, в том числе экзобиологам, охотящимся в космосе за местами, пригодными для жизни.
Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ru
