Обнаружена планета-гигант с неожиданным химическим составом

Горячий юпитер HD149026b, который вращается вокруг солнцеподобной звезды, содержит необычно высокое количество тяжелых элементов, таких как углерод и кислород, для планеты его массы. Результаты наблюдений, проведенных с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, опубликованы в журнале Nature.

HD149026b, или Смертриос, находится на расстоянии 257 световых лет, а его масса сравнима с массой Сатурна. Наблюдения показали, что металличность его атмосферы, то есть содержание элементов тяжелее гелия, в 59-276 раз превышает солнечную, тогда как металличность Сатурна превышает солнечную лишь в 7,5 раза. Таким образом, на долю тяжелых элементов приходится примерно 66 процентов массы Смертриоса. Этот неожиданный результат получен при анализе линий поглощения водяного пара и углекислого газа в спектре теплового излучения планеты.

Известно, что газовые гиганты, вращающиеся вокруг Солнца, демонстрируют четкую закономерность: чем массивнее планета, тем ниже процент тяжелых элементов в ее атмосфере. Однако случай HD149026b нарушает эту зависимость, что указывает на разнообразие атмосфер внесолнечных гигантских планет в дополнение к их разнообразию общих химических составов.

Еще одним ключевым параметром является отношение углерода к кислороду в атмосфере планеты, которое раскрывает состав исходных твердых тел в планетарной системе. Для Смертриоса отношение составляет около 0,84 — выше, чем для Солнца, где на каждые два атома кислорода приходится чуть больше одного углерода (0,55). Это позволяет предположить, что формирующий планетезимали диск в системе HD149026 содержал большое количество твердых частиц, богатых углеродом. В итоге Смертриос по мере образования аккрецировал большое количество этого материала.

Высокое соотношение углерода и кислорода коррелирует с меньшим количеством воды на планете или в планетарной системе, что является препятствием для возникновения жизни.