«Джеймс Уэбб» впервые подтвердил открытие экзопланеты

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые помог астрономам подтвердить кандидата в экзопланету. Целью наблюдений стала землеподобная скалистая планета у близкого к Солнцу красного карлика, для которой ученые исключили модели толстой атмосферы с преобладанием метана или водорода. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Одним из основных направлений исследований в современной экзопланетологии является поиск и определение параметров атмосфер у скалистых планет, обращающихся вокруг карликовых звезд. Это необходимо для понимания эволюции подобных объектов и поиска потенциально обитаемых планет. Ранее спектроскопическими исследованиями экзопланетных атмосфер занимались телескопы «Хаббл» и «Спитцер», теперь же, на смену «Спитцеру» пришел более совершенный в техническом плане телескоп «Джеймс Уэбб».

Группа астрономов во главе с Джейкобом Лустиг-Йегером (Jacob Lustig-Yaeger) из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса сообщила о новом подтвержденном случае открытия экзопланеты, который стал первым для космической инфракрасной обсерватории «Джеймс Уэбб». Речь идет о планете LHS 475b, которую первоначально обнаружил космический телескоп TESS при помощи транзитного метода. «Джеймс Уэбб» вел наблюдения за кандидатом в экзопланету 31 августа и 4 сентября 2022 года при помощи спектрографа ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec.

Родительская звезда планеты представляет собой красный карлик спектрального типа M3.5V, обладающий эффективной температурой 3300 кельвинов и радиусом 0,2789 радиуса Солнца и расположенный в 40,7 световых годах от Солнца.

Момент транзита экзопланеты LHS 475b на кривой блеска родительской звезды
NASA, ESA, CSA, L. Hustak / STScI; K. Stevenson, J. Lustig-Yaeger, E. May / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory; G. Fu / Johns Hopkins University; S. Moran / University of Arizona

Радиус LHS 475b составляет 0,99 радиуса Земли, а масса была оценена в 0,914 массы Земли, в предположении, что это скалистая планета. Она совершает один оборот вокруг звезды за 2,029 дней, находится внутри обитаемой зоны и обладает равновесной температурой в 586 кельвинов. При этом планета, скорее всего, находится в приливном захвате, что означает, что одна из ее сторон всегда обращена к звезде.

Спектр пропускания атмосферы экзопланеты LHS 475b
NASA, ESA, CSA, L. Hustak / STScI; K. Stevenson, J. Lustig-Yaeger, E. May / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory; G. Fu / Johns Hopkins University; S. Moran / University of Arizona

Данные «Джеймса Уэбба» пока что не позволили получить однозначный ответ о наличии или отсутствии атмосферы у LHS 475b — ученые лишь исключили модели первичной атмосферы с преобладанием водорода и безоблачной метановой атмосферы. Экзопланета может обладать атмосферой с высотным облаками, подобной венерианской, разреженной атмосферой, подобной марсианской, или не иметь выраженной газовой оболочки, как Меркурий. Ожидается, что в 2023 году телескопа пронаблюдает третий транзит LHS 475b по диску звезды, что позволит уточнить текущие результаты.