Телескоп «Джеймс Уэбб» нашел газового гиганта с температурой финской сауны

Когда астрономы находят новые планеты, они чаще всего сталкиваются с двумя крайностями. Это либо ледяные миры, замороженные до сотен градусов ниже нуля, либо так называемые «горячие юпитеры» — планеты, вращающиеся так близко к своим звёздам, что их атмосфера раскалена до тысяч градусов и там могут идти дожди из расплавленного железа. Но недавно космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» обнаружил нечто совершенно уникальное — редкого газового гиганта с на удивление «земными» температурами.

Знакомьтесь: TOI-199b. Эта планета размером примерно с Сатурн находится на расстоянии более 330 световых лет от Земли и совершает полный оборот вокруг своей звезды за 100 дней.

Самое интересное в ней — это температура. Учёные подсчитали, что на TOI-199b около 80°С (175 градусов по Фаренгейту). По меркам газовых гигантов это невероятно мягкий и прохладный климат. Чтобы представить себе эту температуру, не нужно лететь в космос — достаточно вспомнить, как ощущается воздух внутри закрытого автомобиля, оставленного на пару часов под прямыми лучами летнего солнца.

Запах далёкого мира

Изучать атмосферу таких далёких миров — невероятно сложная задача. Чтобы узнать, из чего состоят облака на TOI-199b, астрономы использовали метод трансмиссионной спектроскопии.

Когда планета проходит прямо перед своей звездой, часть света звезды фильтруется сквозь атмосферу планеты, прежде чем долететь до зеркал телескопа «Уэбб». Газы в атмосфере работают как химический фильтр — каждый химический элемент поглощает строго определённые длины волн из спектра света. Телескоп раскладывает пойманный свет в радугу и ищет в ней «пробелы». По этим тёмным полоскам, как по отпечаткам пальцев, учёные понимают, какие газы присутствуют в атмосфере далёкой планеты.

Прохождение TOI-199b перед звездой длилось целых 7 часов, хотя обычно горячие юпитеры пролетают за час. За это время «Джеймс Уэбб» собрал достаточно света, чтобы сделать однозначный вывод: в атмосфере этого умеренного гиганта полно метана.

Компьютерные модели давно предсказывали, что в таких «тёплых» условиях углерод должен связываться с водородом, образуя метан. Теперь у физиков есть реальное доказательство их правоты. Кроме метана, датчики уловили интригующие намеки на присутствие аммиака и углекислого газа.

Почему это так важно?

TOI-199b — один из первых известных науке «умеренных» газовых гигантов, чью атмосферу удалось изучить в таких мельчайших деталях.

Каждая такая планета — это недостающий кусочек пазла в понимании Вселенной. Изучая состав их газов, астрономы могут улучшить свои модели того, как вообще формируются и эволюционируют планеты. В конечном счёте, разгадка тайн таких миров, как TOI-199b, может помочь исследователям лучше понять историю формирования атмосферы нашей собственной Земли.