В исследовании, опубликованном в журнале Astronomy & Astrophysics, международная группа учёных изучила атмосферный состав ближайшей планеты-сироты, включая её температуру и полярные сияния. Эта работа может помочь астрономам лучше понять планеты-сироты, а также дополнительные аспекты формирования и эволюции планетных атмосфер.
Учёные использовали «Уэбб» для изучения объекта SIMP J0136, который является планетой-сиротой, расположенной примерно в 20 световых годах от Земли, с массой примерно в 12,7 раз и радиусом примерно в 1,2 раза больше Юпитера. Кроме того, период вращения SIMP J0136 составляет всего 2,4 часа, что позволило исследователям наблюдать все аспекты планеты-сироты. Также учёные использовали серию компьютерных моделей, чтобы лучше понять свои наблюдения.
В итоге исследователи сделали несколько неожиданных открытий, включая то, что атмосфера SIMP J0136 демонстрирует так называемую температурную инверсию. Это означает, что температура атмосферы холоднее у «поверхности» и повышается с увеличением высоты. Это резко контрастирует с традиционным составом атмосфер, как, например, на Земле, где температуры выше у поверхности и постепенно снижаются с увеличением высоты.
Команда обнаружила, что полярные сияния SIMP J0136 ответственны за нагрев верхних слоёв атмосферы планеты-сироты. Также было обнаружено постоянное глобальное облачное покрытие, что контрастирует с такими планетами, как Земля, где наблюдаются разрывы в облачном покрове по всему земному шару. Наконец, команда выяснила, что облака состоят из силикатных зёрен, похожих на пляжный песок, в отличие от капель воды или кристаллов льда, как на Земле.
«Это одни из самых точных измерений атмосферы любого внесолнечного объекта на сегодняшний день и первый раз, когда изменения в свойствах атмосферы были измерены напрямую, — сказал доктор Эверт Наседкин, постдокторант Тринити-колледжа в Дублине и ведущий автор исследования. — И при температуре свыше 1500°C, SIMP J0136 любая летняя жара на Земле покажется мягкой. Точные наблюдения, которые мы провели, означают, что мы могли точно регистрировать изменения температуры менее чем на 5 °C. Эти изменения температуры были связаны с тонкими изменениями в химическом составе этой свободно летящей планеты, что свидетельствует о бурях — подобных Большому красному пятну Юпитера — вращающихся и попадающих в наше поле зрения».
Это исследование опирается на данные «Уэбба», которые были проанализированы в исследовании от марта 2025 года, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters, где описаны обнаруженные атмосферные облака, горячие точки и вариации углеродной химии. В то время как то исследование не смогло установить процессы, ответственные за атмосферные вариации, текущее исследование успешно идентифицировало, что за них ответственны полярные сияния, наряду с температурной инверсией, как отмечено выше. Со средней температурой более 1500°C, SIMP J0136 значительно горячее, чем Юпитер и Сатурн с их температурами -145°C и -178°C соответственно.
Впервые обнаруженные в 2000 году, планеты-сироты привлекли внимание астрономов по всему миру из-за своей уникальной характеристики — отсутствия родительской звезды. Существует несколько гипотез относительно их формирования и эволюции, включая версию о том, что они были выброшены из своих родных звёздных систем или являются недобравшими массу коричневыми карликами (суб-карликами). В настоящее время оценивается, что в галактике Млечный Путь могут существовать миллиарды или даже триллионы планет-сирот. Однако астрономы спешат отметить крайне маловероятный шанс того, что планета-сирота войдёт в нашу Солнечную систему, не говоря уже об угрозе жизни на Земле. В перспективе предстоящий запуск космического телескопа Нэнси Грейс Роман, запланированный на май 2027 года, поможет уточнить это число.
Источник: habr.com