Телескоп «Джеймс Уэбб» впервые запечатлел холодную экзопланету в системе с пересекающимися траекториями

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) захватил исключительный кадр экзопланеты 14 Herculis c, находящейся на расстоянии 60 световых лет от нас в созвездии Геркулеса. Объект, чья масса превышает массу Юпитера в семь раз, стал одной из самых холодных экзопланет для прямого наблюдения, с поверхностной температурой около -3°C. Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, открывает новые горизонты в изучении холодных планет за пределами Солнечной системы.

Высокая чувствительность инфракрасных датчиков JWST позволила запечатлеть планету, которую ранее невозможно было наблюдать из-за её низкой температуры. «Чем ниже температура экзопланеты, тем сложнее её обнаружить, — поясняет Уильям Балмер, соавтор работы и аспирант из Университета Джона Хопкинса. — Этот телескоп открыл новую эпоху исследований, позволяя изучать как горячие молодые планеты, так и старые, холодные объекты».

Система 14 Herculis примечательна своей необычной структурой. Центральная звезда схожа по возрасту и температуре с Солнцем, однако немного меньше и холоднее. В системе обнаружены две планеты: 14 Herculis b, которая скрыта коронографом JWST из-за близости к звезде, и 14 Herculis c. Орбитальные траектории этих планет не совпадают в плоскости, как в нашей системе, а пересекаются под углом 40°, образуя фигуру, похожую на букву «Х». Это первое прямое изображение экзопланеты в системе с такими динамическими особенностями. Гравитационные силы между планетами изменяют их орбиты, вероятно, в результате выброса третьей планеты на ранних стадиях формирования системы.

«Ранняя эволюция Солнечной системы была определена воздействием гравитации газовых гигантов, которые модифицировали орбиты иных тел, — замечает Балмер. — Здесь же мы наблюдаем последствия более решительных „планетарных событий“. Это подчёркивает, что судьба небольших планет, подобных Земле, часто зависит от гораздо более мощных сил».

Данные JWST также позволили раскрыть особенности атмосферы 14 Herculis c. Планета движется по удлинённой эллиптической орбите на расстоянии в 15 раз дальше, чем Земля от Солнца. Измеренная яркость объекта на длине волны 4,4 микрона вместе с массой и возрастом системы указывают на сложные атмосферные процессы. Ученые обнаружили аномалию: наличие углекислого и угарного газа вместо предполагаемого метана. Это «углеродное неравновесие», характерное для коричневых карликов, вероятно, вызвано смешиванием слоев атмосферы.

Исследование 14 Herculis c — лишь первый шаг. Будущие спектроскопические наблюдения помогут подробнее изучить состав атмосферы планеты и раскрыть историю формирования этой уникальной системы.

Источник: iXBT