Атмосфера экзопланеты может содержать высотные облака

Астрономы представили результаты поисков атмосферы при помощи космического телескопа «Хаббл» у одной из самых маленьких известных экзопланет — скалистой субземли L98-59 b. Ученым удалось исключить несколько моделей атмосферы, однако точного ответа на вопрос о том, есть ли вообще атмосфера у планеты, пока нет. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Метод трансмиссионной спектроскопии в настоящее время является одним из основных способов поиска и исследования атмосфер экзопланет. Он заключается в регистрации излучения родительской звезды, которое на пути к земному наблюдателю проходит через атмосферу экзопланеты во время ее прохождения по диску звезды (транзит). При этом излучение звезды на некоторых длинах волн будет поглощено различными химическими элементами в атмосфере, что позволяет дать оценки ее состава и структуры. Однако чем меньше планета, тем труднее проводить подобные наблюдения и тем сложнее интерпретировать получаемые данные.

Группа астрономов во главе с Марио Дамиано (Mario Damiano) из Лаборатории реактивного движения NASA опубликовала результаты спектроскопических исследований экзопланеты L 98-59b в ходе пяти событий транзита в 2020–2021 годах. Наблюдения велись космическим телескопом «Хаббл» в диапазоне длин волн 1,1–1,7 микрометра. L 98-59 представляет собой крайне интересную цель для наблюдений, которая состоит из яркого красного карлика и пяти экзопланет, одна из которых обладает большими запасами воды, а еще одна расположена в обитаемой зоне. Планета L98-59 b находится ближе всего к звезде и представляет собой скалистое тело, радиус которого составляет 0,85 радиуса Земли, а масса — 0,4 массы Земли. Планета совершает оборот вокруг своей звезды за 2,25 дня, а ее равновесная температура составляет примерно 627 кельвин.

Ученым удалось получить один из самых точных спектров пропускания для атмосферы экзопланеты, однако возможны два варианта его интерпретации. Астрономы смогли однозначно исключить модель безоблачной атмосферы с преобладанием молекулярного водорода и содержанием H2O или CH4, близким к солнечному, и модель безоблачной атмосферы с преобладанием водяного пара. Однако возможна модель безоблачной атмосферы с преобладанием углекислого газа или тонкой атмосферы с преобладанием молекулярного водорода, которая содержит HCN, а также высотные облака и дымку. Также не исключена идея отсутствия атмосферы. L98-59 b оказалась одной из самых маленьких целей для трансмиссионной спектроскопии, поэтому результаты исследований нуждаются в подтверждении будущими данными наблюдений телескопа «Джеймс Уэбб».

Источник