Исследование опубликовано в журнале Nature.
Международная группа ученых под руководством Джессики Спейк (Jessica Spake) из Эксетерского университета (Великобритания) доказали, что в верхних слоях атмосферы WASP-107b, которая находится в 200 световых годах от Земли и вращается вокруг звезды WASP-107 в созвездии Девы, содержится инертный газ - гелий.
Гелий - второй по распространенности элемент во Вселенной (после водорода), и в атмосферах планет-газовых гигантов Солнечной системы его очень много. Предполагается, что его так же много и в атмосферах газовых гигантов, обращающихся вокруг других звезд, однако доказать его присутствие там до этого не удавалось.
Методика, которую группа Спейк описывает в статье, должна сработать и с другими планетами: "Мы надеемся испытать эту технологию на телескопе Джеймса Вебба; так мы сможем узнать, в атмосфере каких планет есть водород и гелий и как долго планеты способны удерживать эти легкие газы в атмосфере", - объясняет Спейк.
Специфика методики - в наблюдениях в ИК-диапазоне (инфракрасном) вместо ультрафиолетовой части спектра, в которой обычно работают астрономы, которых интересует состав атмосфер экзопланет; это позволяет астрономам работать со спектрами более удаленных небесных тел.
Планету WASP-107b открыли в прошлом году, а в 2018 наблюдения с "Хаббла" показали, что в верхних слоях атмосферы планеты есть гелий - газ, спектральную сигнатуру которого раньше не находили в спектрах планет за пределами Солнечной системы.
Четкость сигнала, свидетельствующая о присутствии гелия, говорит и о масштабах атмосферы: судя по всему, насыщенная инертным газом часть простирается на десятки тысяч километров.
Другие характеристики сигнала позволили ученым определить скорость испарения атмосферы WASP-107b: она составляет от 0,1 до 4% от общей массы атмосферы на миллиард лет, или 1010-3 * 1011 грамм в секунду. Возможно, что за планетой WASP-107b, как за кометой, тянется "газовый хвост", пишут ученые.
Планета WASP-107b - газовый гигант с очень низкой плотностью: размерами она не уступает Юпитеру, но ее масса составляет лишь 12% его массы. Оборот вокруг своей звезды она делает за шесть дней, но, несмотря на близость к звезде, остается одной из самых холодных и известных экзопланет; температура ее атмосферы составляет, по оценкам астрофизиков, "лишь" 500° C.
Читайте также: Найти 20 тысяч экзопланет за 2 года. Все, что стоит знать о новом телескопе от NASA