Знаменитая розовая планета удивила учёных облаками, которых раньше никто не видел

Международная группа астрономов под руководством исследователей из Northwestern University сообщила о необычном открытии на объекте GJ504b, который в научно-популярной литературе получил прозвище "Розовая планета". Благодаря наблюдениям космического телескопа James Webb Space Telescope учёным удалось обнаружить в его атмосфере облака из солей — явление, которое ранее существовало лишь на уровне теоретических предположений. Об этом пишет Phys.

Смотрите также: Загадочная сила продолжает расширять Вселенную, и ученые до сих пор не знают, что это такое

Что скрывает атмосфера знаменитой "розовой планеты"?

Результаты исследования опубликованы в научном журнале The Astronomical Journal.

Ведущий автор работы Аниш Бабурадж из Центра междисциплинарных исследований астрофизики CIERA отметил:

"Розовая планета — самый холодный спутник планетарной массы, который когда-либо был обнаружен с помощью наземных инструментов. Многие команды по всему миру пытались исследовать её свет, но объект был слишком тусклым для наземных телескопов".

По словам учёного, именно эта особенность сделала GJ504b идеальной целью для телескопа Джеймса Уэбба.

Почему GJ504b привлекает внимание астрономов?

Объект был открыт в 2013 году и вращается вокруг звезды, похожей на Солнце, на расстоянии около 57 световых лет от Земли.

Несмотря на популярное прозвище, ученые до сих пор не могут окончательно определить его природу. Масса GJ504b примерно в 25 раз превышает массу Юпитера. Из-за этого он находится на грани между гигантской планетой и так называемым коричневым карликом — космическим объектом, который не набрал достаточной массы для запуска полноценных термоядерных реакций.

Именно поэтому исследователи используют более осторожное определение — "спутник планетарной массы".

Еще одной особенностью объекта является его низкая температура. Если большинство непосредственно сфотографированных экзопланет имеют температуру от примерно 540 до 1090 градусов Цельсия, то GJ504b нагрет лишь до около 290 градусов Цельсия.

Как телескоп Джеймса Уэбба разгадал загадку?

Ранее попытки получить спектр этого мира с помощью крупнейших наземных телескопов заканчивались неудачей. Свет звезды-хозяина буквально затмевал слабое излучение самого объекта.

Телескоп Джеймса Уэбба изменил ситуацию. Ученые смогли зафиксировать свет GJ504b и с помощью специальных алгоритмов устранить пересвет от яркой звезды.

"Раньше другие астрономы наблюдали этот объект целую ночь с помощью одних из крупнейших телескопов мира и не могли его увидеть. С JWST наше наблюдение длилось около двух часов, и мы добились успеха", — рассказал Бабурадж.

Анализ спектра показал наличие водяного пара, метана, углекислого газа, аммиака и ряда других молекул.

Когда исследователи начали моделировать атмосферу GJ504b, возникла проблема. Стандартные модели давали результаты, которые противоречили законам физики и не объясняли полученные данные.

Решение нашлось после добавления в модели облаков. Команда проверила несколько вариантов и пришла к выводу, что лучше всего наблюдениям соответствуют именно соляные облака.

По словам Бабураджа:

"Мы провели симуляции с облаками, и результаты начали соответствовать тому, что мы знаем о холодных планетах. Мы протестировали три разных типа облаков, и именно соляные облака оказались лучшим объяснением".

По мнению авторов работы, эти облака скрывают более глубокие слои атмосферы и влияют на свет, попадающий в телескоп.

Фактически это первый случай, когда астрономам удалось получить прямые доказательства того, что соляные облака играют ключевую роль в формировании спектра подобного космического объекта.

Что это означает для будущих исследований?

Помимо соляных облаков, спектральный анализ показал повышенное содержание тяжёлых элементов в атмосфере GJ504b. В то же время вопрос о его происхождении остаётся открытым. Имеющиеся данные пока не позволяют однозначно сказать, сформировалась ли она как планета или по механизму, характерному для небольших звёзд.

Учёные считают, что методики, использованные в ходе этого исследования, помогут изучать другие холодные и тусклые миры. В частности, в будущем это может приблизить астрономов к детальному изучению облаков в атмосферах объектов, похожих на Юпитер.

"Это первый случай, когда мы установили, что соляные облака имеют решающее значение для объяснения спектра объекта. Это хорошее напоминание о том, что облака нужно учитывать в наших моделях", — подытожил Бабурадж.

Открытие демонстрирует возможности телескопа Джеймса Уэбба в изучении самых тёмных и самых холодных миров за пределами Солнечной системы и открывает новое направление исследований атмосфер экзопланет и коричневых карликов.