Астрономи виявили найхолоднішу відому планету з дивною поведінкою

NASA

Астрономи за допомогою телескопа «Джеймс Вебб» отримали унікальне зображення екзопланети 14 Herculis c, яка виявилась однією з найхолодніших з усіх відомих.

Зазначається, що 14 Herculis c з масою, що у 7 разів перевищує масу Юпітера, знаходиться у 60 світлових роках від Землі у сузір’ї Геркулес. Використовуючи потужну інфрачервону камеру (NIRCam) ближнього інфрачервоного діапазону, JWST зробив рідкісне фото однієї з двох планет, що обертаються навколо зірки 14 Herculis, яка за віком та температурою схожа на наше Сонце, однак трохи менша та холодніша.

Планета 14 Herculis c вирізняється напрочуд низькою температурою на поверхні, усього близько – 3 С°. Хоча астрономами було виявлено близько 6 тис. екзопланет, лише невелику кількість з них вдалось безпосередньо сфотографувати. Переважна більшість з них були екстремально гарячими.

Зірка відзначає місце розташування зірки-господаря 14 Herculis, світло якої було заблоковано коронографом на NIRCam/ NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), D. Bardalez Gagliuffi (Amherst College)

«Чим холодніша екзопланета, тим складніше її виявити. Так що це абсолютно новий режим дослідження, який відкрив Вебб з його надзвичайною чутливістю в інфрачервоному діапазоні. Тепер ми можемо додати в каталог не тільки гарячі молоді сфотографовані екзопланети, але й старіші екзопланети, які набагато холодніші, ніж ми бачили до цього», — пояснює співавтор роботи та аспірант з Університету Джона Хопкінса Вільям Балмер.

Друга планета — 14 Herculis b знаходиться ближче до материнської зірки. Орбіти планет 14 Herculis b та 14 Herculis c не знаходяться в одній площині, подібно до планет у нашій Сонячній системі. Вони перетинаються під кутом 40°, формуючи щось на кшталт букви «X». На орбіти цих планет впливає гравітаційна взаємодія між ними.

На думку астрономів, існує кілька версій того, як орбіти цих планет могли настільки зміститись. Одна з ключових гіпотез вказує, що орбітальне зміщення цих планет відбулось після того, як третю планету було викинуто за межі системи на ранішніх етапах формування.

«Ранішня еволюція нашої власної Сонячної системи визначалася рухом та тяжінням наших газових гігантів. Вони розкидали астероїди та перебудовували інші планети. Тут ми бачимо наслідки жорстокішого планетарного протистояння. Це нагадує нам, що щось подібне могло статися і з нашою власною сонячною системою, і що результати для невеликих планет, як-от Земля, часто диктуються набагато більшими силами», — зазначає Вільям Балмер.

За допомогою JWST астрономи з’ясували, що 14 Herculis c рухається витягнутою еліптичною орбітою на відстані, яка у 15 разів перевищує відстань Землі від Сонця. Якщо помістити цю планету у Сонячну систему, вона опинилася б десь між Сатурном та Ураном.

Яскравість планети, виміряна на довжині хвилі 4,4 мк у поєднанні з її масою і віком системи свідчить про складну динаміку в атмосфері. Яскравість 14 Herculis c на цій довжині хвилі виявилась слабішою, ніж очікували астрономи для планети з подібною масою і віком.

«Ця екзопланета настільки холодна, що найкращими порівняннями, які у нас є і які добре вивчені, є найхолодніші коричневі карлики. У цих об’єктах, як у 14 Herculis c, ми бачимо вуглекислий газ і окис вуглецю, що існують при температурах, де ми повинні бачити метан. Це пояснюється перемішуванням в атмосфері», — підкреслила співавтор дослідження Даніелла С. Бардалес Гагліуффі з коледжу в Амхерсті.

Дослідження 14 Herculis c – лише перший крок. Спектроскопічні спостереження у майбутньому допоможуть уточнити склад атмосфери планети та розкрити історію формування цієї унікальної системи.