22.02.2012

Астрономы открыли паровую атмосферу на водяной сверхземле

По словам авторов исследования, необычный объект не похож ни на одну планету, которую мы знаем. Большую её часть составляет вода в виде плотного горячего льда, в центре, и водяного пара – по краям.

Захори Берта (Zachory Berta) и его коллеги из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики подтвердили существование, возможно, самого странного типа экзопланет – горячей водяной сверхземли.

Речь идёт о небесном теле GJ1214b, которое было найдено ещё в 2009 году. Тогда учёные установили, что планета эта крупнее Земли в 2,7 раза, а весит почти как 7 Земель. Кружит GJ1214b около красного карлика на расстоянии двух миллионов километров, делая один оборот за 38 часов. Температура же на поверхности планеты составляет 230 градусов Цельсия.

Ещё первые расчёты показали, что средняя плотность объекта низка и в его составе очень велика доля воды. К тому же ряд признаков намекал на толстую атмосферу, но до конца не было ясно – состоит она из водяного пара или представляет собой нечто вроде тумана с дымкой (по типу газовой оболочки Титана).

Теперь Берта и его соратники провели новые наблюдения за GJ1214b при помощи орбитального телескопа Hubble. Они ловили свет звезды (в частности, в инфракрасном диапазоне), проходящий через край атмосферы сверхземли во время транзита.

Оказалось, что особенности атмосферы, а вернее – отсутствие в ней явных спектральных пиков в широком диапазоне длин волн, хорошо согласуется с богатой атмосферой, состоящей, по большей части, именно из водяного пара.

Средняя плотность данной сверхземли — около двух граммов на кубический сантиметр. Для сравнения, средняя плотность Земли составляет 5,5 г/см³. Так что внутренняя структура GJ1214b очень отличается от нашего мира. Воды там намного больше, а скальных пород – намного меньше.

«При столь высоких температурах и высоких давлениях там формируются экзотические материалы, такие как горячий лёд или сверхтекучая вода — вещества, которые совершенно чужды нашему повседневному опыту», — заявил Захори.

Астрономы предполагают, что эта удивительная планета сформировалась гораздо дальше от своего родного солнца, там, где было много водяного льда. А потом она мигрировала внутрь ещё в ранней истории системы. В этом процессе она прошла через обитаемую зону. Но как долго она там задержалась — неизвестно.

Результаты исследования GJ1214b будут опубликованы в Astrophysical Journal.

Из-за всех этих чудес и просто из-за относительно близкого соседства с Солнцем мир GJ1214b – один из вероятных кандидатов на пристальное изучение при помощи космического телескопа Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope), который, вероятно, запустят к концу десятилетия, передаёт BBC News.

Его старт, заметим, постоянно переносится «вправо» из-за проблем с финансированием. В конце 2011 года был даже момент, когда США решили отказаться от этого дорогостоящего проекта. Но поскольку большая часть ингредиентов «Вебба» уже готова или находится в стадии строительства, конгресс передумал и нашёл средства для продолжения работ.

Леонид Попов

Источники:

1. MEMBRANA