Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) обнаружили первую похожую на Юпитер планету совершенно без облаков или дымки в наблюдаемой атмосфере. Информация об этом была опубликована в журнале Astrophysical Journal. Газовый гигант под названием WASP-62b был обнаружен еще в 2012 году в рамках поисковой программы Wide Angle Search for Planets (WASP). Однако атмосфера этой газовой планеты до сих пор еще подробно не изучена.

Художественное изображение безоблачной экзопланеты WASP-62b. © M. Weiss / Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

«В ходе подготовки моей докторской диссертации я работал над классификацией экзопланет», - говорит Мунацза Алам, докторант CfA, руководитель исследования. - «Для этого я брала уже открытые планеты и проводила последующие исследования их атмосфер».

WASP-62b - это так называемый горячий Юпитер, масса которого составляет примерно половину массы планеты Юпитер, и он находится на расстоянии 575 световых лет от нас. В отличие от нашего Юпитера, которому требуется около двенадцати лет для обращения по орбите вокруг Солнца, WASP-62b для обращения вокруг своей звезды требуется всего 4,5 дня. Близость к звезде делает эту планету очень горячей, отсюда и название таких планет - горячий Юпитер».

Используя космический телескоп «Хаббл», Алам собирала данные и спектроскопические наблюдения, которые включают в себя изучение электромагнитного излучения, которое важно для определения тамошних химических элементов. Алам наблюдала за WASP-62 в видимом диапазоне длин волн, пока планета трижды пролетала перед своей звездой. Используя этот способ, можно доказать присутствие в атмосфере планеты натрия и калия.

«Я признаю, что поначалу меня эта планета не взволновала», - признается Алам. - «Но как только я начала изучать данные, ко мне пришло вдохновение».

Хотя там не было совершенно никаких признаков калия, сигнал натрия был виден отчетливо. Исследователи смогла в данных четко увидеть полные линии поглощения натрия, то есть полный «отпечаток пальцев» элемента. Облака или дымка в атмосфере, если бы они присутствовали, скрыли бы полную сигнатуру натрия. Именно поэтому астрономы обычно довольствуются малым и могут найти лишь небольшие и косвенные подсказки, позволяющие предположить об его присутствии.

«Это убедительное свидетельство того, что мы видим чистую атмосферу», - радуется исследователь.

Планеты без облаков встречаются исключительно редко. По оценкам астрономов, чистую атмосферу имеют лишь менее семи процентов всех экзопланет. Например, первая экзопланета с чистой атмосферой была обнаружены только в 2018 году. С тех пор удалось обнаружить лишь несколько безоблачных экзопланет. Рассматриваемая здесь планета называется WASP-96b и классифицируется как горячий Сатурн.

Астрономы считают, что изучение экзопланет с безоблачной атмосферой может привести к лучшему пониманию их образования. «Их редкость предполагает, что там происходит что-то отличное от большинства других планет, или что они были сформированы другим способом», - считает Алам. Чистая атмосфера также может облегчить изучение химического состава планет, что поможет определить, из чего и из каких элементов состоит планета.

С запуском космического телескопа «Джеймса Уэбб» в конце этого года ученые надеются получить новые возможности для изучения WASP-62b. Усовершенствованные технологии телескопа, такие как его более высокое разрешение и лучшая точность, должны помочь им еще более внимательно изучить атмосферу и обнаружить наличие других элементов, например, кремния.