Наблюдения атмосферы планеты, лежащей на расстоянии в 340 световых лет от Земли
AstroNews.ru - 28 Октября 2021 16:53:22
Международная команда ученых, возглавляемая ассистент-профессором Майклом Лайном (Michael Line) из Школы исследования Земли и космоса Университета штата Аризона, США, используя наземную обсерваторию Gemini («Джемини»), расположенную на территории Чили, впервые смогла напрямую измерить количество воды и монооксида углерода в атмосфере планеты, лежащей в иной планетной системе, находящейся на расстоянии около 340 световых лет от Земли.
В этом исследовании Лайн и его команда сфокусировались на планете под названием WASP-77Ab, относящейся к классу «горячих юпитеров», экзопланет, называемых так потому, что по размерам они близки к крупнейшей планете Солнечной системы, но при этом имеют температуру свыше 1000 градусов Цельсия. Исследователи изучили состав атмосферы планеты, чтобы понять, какие элементы в ней присутствуют, и отличается ли элементный состав вещества планеты от состава вещества родительской звезды.
Планета WASP-77Ab наблюдалась ранее при помощи космического телескопа Hubble («Хаббл») НАСА/ЕКА, однако инструменты «Хаббла» способны измерять лишь содержание воды (или кислорода), а команде было необходимо также измерить содержания монооксида углерода (или углерода). Поэтому команда прибегла к помощи обсерватории Gemini-South («Джемини-Юг»).
Используя инструмент под названием Immersion GRating INfrared Spectrometer (IGRINS) обсерватории Gemini-South, команда наблюдала тепловое свечение экзопланеты по мере ее обращения вокруг родительской звезды. При помощи этого инструмента удалось собрать информацию о присутствии и относительных количествах различных газов в атмосфере планеты.
Так же, как метеорологические спутники используются для измерения количества водяных паров и диоксида углерода в атмосфере Земли, спектрометры и телескопы, такие как инструмент IGRINS обсерватории Gemini-South, могут быть использованы для измерений количеств различных газов в атмосферах других планет.
Имея на руках сверхточные данные по содержанию монооксида углерода и воды в атмосфере планеты WASP-77Ab, команда смогла затем оценить относительные содержания кислорода и углерода в атмосфере планеты.
«Эти количества соответствовали нашим ожиданиям и оказались примерно равны соответствующим количествам этих элементов в веществе родительского светила», - сказал Лайн.
Получение прецизионных данных по содержанию газов в атмосфере далекой планеты является не только важным техническим достижением, особенно если говорить об использовании для наблюдений только наземной обсерватории, но также может помочь ученым при поисках жизни на других планетах.
«Эта работа демонстрирует универсальный метод, который мы можем в конечном счете использовать для измерения концентраций так называемых биосигнатурных газов, таких как кислород и метан, в атмосферах потенциально обитаемых планет в не столь отдаленном будущем», - сказал Лайн.
Работа опубликована в журнале Nature.