Международная группа ученых-астрономов впервые в истории обнаружила гелий в составе атмосферы экзопланеты. Эта экзопланета, WASP-107b, находится на удалении 200 световых лет от Земли в направлении созвездия Девы, ее размеры сопоставимы с размерами Юпитера, но ее масса составляет всего 12 процентов от массы нашего газового гиганта. Для того, чтобы сделать данное открытие, ученые использовали новый метод, который в будущем позволит им изучать атмосферы и еще более далеких экзопланет.
Планета WASP-107b относится к классу «горячий Юпитер», но она имеет самую холодную атмосферу среди известных планет подобного класса. Термин «холодная атмосфера» совершенно не отражает температуру в нашем обычном понимании, средняя температура атмосферы WASP-107b составляет около 500 градусов Цельсия.
Отметим, что гелий является элементом, вторым по количеству в известной нам части Вселенной, ведь он вырабатывается в результате процессов термоядерного синтеза, идущих внутри всех звезд. В нашей Солнечной системе гелий присутствует в достаточно больших количествах на всех планетах, имеющих атмосферу. Астрономы предполагали, что атмосферы далеких планет так же должны быть богатыми на гелий, однако, этот элемент до последнего времени не был обнаружен в атмосферах экзопланет, которые удалось изучить ученым.
Гелий в атмосфере планеты WASP-107b был найден при помощи «почтенного» космического телескопа Hubble Space Telescope, который провел спектральные измерения света, прошедшего сквозь верхние слои атмосферы этой планеты. Снятая спектральная характеристика охватывала и инфракрасную область, область, в которой находятся спектральные линии атомов гелия, пребывающих в возбужденном энергетическом состоянии. Отметим, что новый метод отличается от использованных ранее методов тем, что он не охватывает ультрафиолетовую часть спектра.
Анализ данных показал, что свет содержит четкие спектральные «подписи» гелия. А более детальный анализ данных дал удивительные результаты, оказывается, что планета WASP-107b окружена разреженным газовым облаком, простирающимся от нее в космос на десятки тысяч километров.
Ученые полагают, что новая технология, основанная на использовании инфракрасного диапазона, может использоваться в будущем для обнаружения богатых водородом атмосфер, которые окружают планеты меньших размером, т.е. сопоставимых по размерам с Землей. «Мы собираемся использовать новую технологию с телескопом James Webb Space Telescope (JWST)» — рассказывает Джессика Спэйк (Jessica Spake), ученая из Эксетерского университета, — «Ведь, используя инфракрасный диапазон вместо ульрафиолетового, мы сможем заглянуть в космос намного глубже и увидеть планеты, имеющие атмосферы, богатые водородом и гелием»
Источник:
