Газовий гігант розчиняється: телескоп "Вебб" спостерігає смерть екзопланети біля її сонця

Космічний телескоп "Джеймс Вебб" (JWST) зафіксував безпрецедентне явище: "надлегкий" газовий гігант WASP-107b стрімко втрачає свою атмосферу. Планета, розміром майже з Юпітер, залишає за собою величезний шлейф гелію, що простягається на область, у п’ять разів більшу за її діаметр.

Це випаровування допоможе вченим зрозуміти, як екзопланети втрачають свої газові оболонки. Дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy.

Феномен "надлегкого" гіганта

WASP-107b, відкрита 2017 року, належить до унікального класу екзопланет.

При діаметрі, що становить 94% діаметра Юпітера, вона має лише 12% його маси, що робить її густину однією з найнижчих серед відомих газових гігантів.

Планета розташована дуже близько до своєї зорі — на відстані, у сім разів меншій, ніж між Сонцем та Меркурієм. Таке сусідство робить її надзвичайно вразливою до зоряного тепла.

Спостереження JWST підтвердили, що атмосфера не просто витікає, а буквально "зривається" з поверхні зі швидкістю, достатньою, щоб випереджати рух планети по орбіті. Величезний шлейф гелію випереджає WASP-107b по орбіті на понад годину транзиту.

Несподівані хімічні відкриття

Аналіз атмосфери WASP-107b, проведений JWST під час її транзиту перед зорею, виявив низку летких речовин: водяну пару, чадний і вуглекислий газ, аміак. Проте виявлені дані суперечать теоретичним моделям.

В атмосфері не виявили метану, який мав там бути згідно з розрахунками. Це свідчить про потужне вертикальне перемішування атмосфери, яке піднімає гарячі, бідні на метан шари з глибин.

У спектрі зафіксовано підвищений вміст кисню. Це не відповідає моделям для планет, що сформувалися у гарячих внутрішніх регіонах системи.

Еволюція планети та її значення

Результати вказують на складну еволюційну історію WASP-107b.

Ознаки гарячого вертикального перемішування та підвищений вміст кисню свідчать про те, що планета сформувалася на значній відстані від своєї зорі (ймовірно, за "крижаною межею"), а згодом мігрувала всередину системи під впливом іншого масивного тіла.

Дослідження WASP-107b допомагає не лише зрозуміти еволюцію екзопланет, але й пояснити історію планет Сонячної системи, зокрема можливі механізми втрати води, як це могло статися з Венерою.