Космический телескоп Джеймс Уэбб впервые напрямую зафиксировал углекислый газ в атмосфере экзопланеты за пределами Солнечной системы. Открытие сделано в системе HR 8799, расположенной в 130 световых годах от Земли. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal (AstroJournal).
HR 8799 — молодая система возрастом около 30 миллионов лет, что значительно меньше возраста Солнечной системы (4,6 миллиарда лет). Из-за высокой температуры, оставшейся после формирования, планеты излучают большое количество инфракрасного света, позволяя ученым изучать их химический состав.
Ученые проанализировали четыре гигантских планеты системы HR 8799 и установили, что в их атмосферах содержится значительное количество тяжелых элементов, таких как углерод, кислород и железо. Это свидетельствует о том, что планеты возникли по механизму, аналогичному формированию газовых гигантов в Солнечной системе.
Важным достижением стало то, что телескоп Уэбба смог напрямую зафиксировать состав атмосферы экзопланет, а не только анализировать отраженный свет звезды. Это стало возможным благодаря использованию коронографов телескопа, которые блокируют свет звезды, открывая возможность детального изучения слабого инфракрасного излучения планет.
«Мы надеемся использовать эти данные, чтобы лучше понять происхождение нашей Солнечной системы и сравнить ее с другими системами», — рассказал ведущий автор исследования Уильям Балмер из Университета Джонса Хопкинса.
Ученые также зафиксировали углекислый газ в системе 51 Эридана, расположенной в 96 световых годах от Земли. Это подтверждает чувствительность телескопа Уэбб к изучению атмосфер экзопланет даже в сложных условиях яркого звездного света.
По словам Лорана Пуйо из Института космического телескопа, это открытие прокладывает путь к более детальному изучению экзопланет, чтобы различать газовые гиганты и коричневые карлики — объекты, не достигшие массы, необходимой для запуска ядерного синтеза.
«Эти гигантские планеты могут серьезно влиять на стабильность и обитаемость других планет в системе, поэтому понимание их формирования — ключ к изучению условий для возникновения жизни», — подчеркнул Балмер.
