Найбільш детальний огляд атмосфери далекої екзопланети виявив суміш водяної пари та оксиду вуглецю, що покриває світ у десять разів більший за розмір Юпітера приблизно за 130 світлових років від Землі. Як і Юпітер, у нього немає твердої поверхні, і температура має більше тисячі градусів. Крім того, жодних сигналів метану в атмосфері не виявлено. Але ця Сонячна система все ще викликає великий інтерес, оскільки три інші гігантські світи орбіти тієї ж зірки, і вчені заявили, що вивчення цієї системи допоможе не тільки розгадати таємниці того, як вона сформувалася, але і як сформувалася наша власна Сонячна система.
Спостереження були зроблені на телескопі Keck II на Гаваях, використовуючи інфрачервоний спектрограф візуалізації під назвою OSIRIS, який зміг виявити хімічні відбитки конкретних молекул.
"Це найгостріший спектр, який коли-небудь отримувала позасонячна планета", - сказав доктор Брюс Макінтош з Національної лабораторії Лоуренса Лівермора. «Це показує силу прямого зображення планетарної системи. Саме вишукана резолюція, надана цими новими спостереженнями, дозволила нам реально почати досліджувати формування планети ».
"З цим рівнем деталізації", - сказав співавтор Тревіс Барман з Ловеллської обсерваторії, - ми можемо порівняти кількість вуглецю з кількістю кисню, присутнього в атмосфері, і ця хімічна суміш дає підказки щодо того, як формувалася планетарна система . "
Планети навколо зірки, відомі як HR 8799, важать від п'яти до 10 разів більше маси Юпітера і все ще світяться в інфрачервоному просторі теплом їх утворення. Дослідницька група стверджує, що їхні спостереження свідчать про те, що Сонячна система була створена аналогічно нашій, а газові гіганти формуються далеко від своєї материнської зірки та менших, кам'янистих планет ближче. в цій системі.
"Результати дозволяють зробити висновок, що система HR 8799 - це як масштабована Сонячна система", - сказав Куїн Канопаккі, астроном з університету Торонто в Канаді. «Коли тверді ядра виросли досить великими, їх сила тяжіння швидко привернула навколишній газ, щоб стати масивними планетами, які ми бачимо сьогодні. Оскільки цей газ втратив частину свого кисню, планета закінчується менше кисню і менше води, ніж якби вона утворилася через гравітаційну нестабільність ».
Існує дві провідні моделі планетарного формування: нарощування ядра та гравітаційна нестабільність. Коли утворюються зорі, оточує їх планетоутворюючий диск. З основним нарощенням планети поступово утворюються, оскільки тверді ядра повільно зростають досить великими, щоб почати отримувати газ з диска, тоді як у моделі гравітаційної нестабільності планети формуються майже миттєво, коли диск руйнується на собі.
Такі властивості, як склад атмосфери планети, - це підказки щодо того, як планета утворилася, і в цьому випадку ядерне нарощення, здається, виграє. Хоча були дані про водяну пару, цей підпис слабший, ніж можна було б очікувати, якби планета поділила склад своєї материнської зірки. Натомість планета має високе співвідношення вуглецю та кисню - відбиток її утворення в газоподібному диску десятки мільйонів років тому. По мірі охолодження газу з часом утворюються зерна водяного льоду, виснажуючи газ, що залишився. Планетарне утворення потім почалося, коли лід і тверді речовини зібралися в планетарні ядра.
"Коли тверді ядра виросли досить великими, їх сила тяжіння швидко привернула навколишній газ, щоб стати масивними планетами, які ми бачимо сьогодні", - сказав Конопаккі. "Оскільки цей газ втратив частину свого кисню, планета закінчується менше кисню і менше води, ніж якби вона утворилася через гравітаційну нестабільність".
"Спектральна інформація такої якості не тільки дає підказки щодо формування планет HR8799, але і дає нам рекомендації для вдосконалення нашого теоретичного розуміння атмосфери екзопланет та їх ранньої еволюції", - сказав Барман. "Терміни цієї роботи не могли бути кращими, оскільки вона з’являється на підборах нових інструментів, які будуть зображувати ще десятки екзопланет, орбітуючи інших зірок, які ми можемо вивчити подібними деталями".
Ця система також була дослідженням як частина віддалених розвідувальних зображень за допомогою проекту 1640. На відео нижче пояснюється більше:
Джерело: Обсерваторія Кека
