Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаруживает соленый сюрприз на знаменитой 'Розовой планете'

Используя космический телескоп Джеймса Уэбба, астрономы обнаружили, что известная "Розовая планета" скрывает соленый сюрприз и экзотическую атмосферную химию. Это открытие знаменует собой прогресс в изучении холодных объектов за пределами солнечной системы.

Первоначально открытая в 2013 году, GJ504b обращается вокруг звезды, подобной Солнцу, расположенной примерно в 57 световых годах от Земли. С массой около 25 раз превышающей массу Юпитера, эта Розовая планета может вовсе не быть планетой, несмотря на свое название. Она может быть коричневым карликом, неудавшейся звездой, которая образовалась как звезда, но не смогла собрать достаточную массу для достижения ядерного синтеза водорода в гелий в своем ядре. Таким образом, астрономы называют ее "сопровождающим объектом планетарной массы", что означает объект размером с планету, обращающийся вокруг родительской звезды.

GJ504b остается одним из самых холодных сопровождающих объектов планетарной массы, обнаруженных с помощью наземных телескопов, с температурой около 550 градусов по Фаренгейту (290 градусов по Цельсию). Тем не менее, это все еще достаточно горячо, чтобы печь хлеб. Теперь данные космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) показывают, что у него есть ключевой ингредиент для выпечки хлеба: соль, находящаяся в его атмосферных облаках, чего астрономы не видели раньше.

"Розовая планета — это самый холодный сопровождающий объект, когда-либо обнаруженный с помощью наземных инструментов," — сказал руководитель команды Аниш Бабурай из Северо-Западного университета в заявлении. "Многие команды по всему миру проводили последующие наблюдения, чтобы изучить ее свет, но он был слишком слаб для наземных инструментов. Это сделало ее идеальной целью для JWST.

"Когда мы наконец получили ее спектр, он сразу же показался интересным. Но как только мы начали углубляться в данные, мы поняли, что это не похоже на то, что мы анализировали раньше."

Розовая планета холодная и старая

Команда изучала этот планетарный спутник, измеряя его слабые электромагнитные излучения и фильтруя яркий свет его родительской звезды.

Они обнаружили, что относительная прохлада Розовой планеты является результатом возраста планеты. Как газовые гиганты, так и коричневые карлики рождаются с высокой температурой, но остывают с возрастом. Это новое исследование оценило, что GJ504b находится в возрасте от 2,5 до 4 миллиардов лет.

Разлагая свет от Розовой планеты на отдельные длины волн, команда также смогла определить ее химический состав. Это возможно, потому что элементы поглощают и излучают свет на характерных длинах волн, что означает, что они оставляют "отпечатки" на свете, проходящем через их атмосферы.

"В прошлом другие астрономы наблюдали за спутником целую ночь с помощью некоторых из крупнейших телескопов в мире, чтобы получить спектр," — сказал Бабурай. "И они не смогли увидеть объект. С JWST наше наблюдение заняло около двух часов, и мы добились успеха."

Данные JWST раскрыли богатый коктейль химических веществ в атмосфере Розовой планеты, включая воду, углекислый газ, метан и аммиак. Однако эти наблюдения не соответствовали моделированию атмосферы планетарного спутника, пока команда не учла нечто совершенно неожиданное: облака соли глубоко в атмосфере.

"Мы провели симуляции с облаками, и результаты совпали с тем, что мы знаем о холодных планетах," — сказал Бабурай. "Мы попробовали три разных типа облаков, и облака соли подошли лучше всего. Когда мы учли облака соли, это ослабило сигнатуру молекул, скрытых глубже в атмосфере спутника. Затем результаты стали физически возможными.

"Это первый случай, когда мы обнаружили, что облака соли критически важны для объяснения спектра объекта. Это хорошее напоминание о необходимости учитывать облака в наших моделях."

Хотя эта загадка может быть решена, все еще остаются вопросы вокруг GJ504b, которые будут решены только с дальнейшими исследованиями. Розовая планета кажется необычно богатой элементами, тяжелее водорода и гелия, которые астрономы называют металлами. Это означает, что команда все еще не может определить происхождение Розовой планеты; образовалась ли она как планета или как звезда?

Это означает, что они еще не готовы определить, является ли GJ504b газовым гигантом или коричневым карликом... или, возможно, Розовым карликом?