Astronomi no Amerikas Savienotajām Valstīm, Francijas un Skotijas, pateicoties Habla novērojumiem, ir apstiprinājuši ūdens klātbūtni eksoplanētas HAT-P-26b atmosfērā. Turklāt pētnieki novērtēja planētas gāzes apvalkā par ūdeņradi smagāku elementu īpatsvaru - izrādījās, ka tas ir mazs, kas atrodas ārpus iepriekš atklātā modeļa. Pēc autoru domām, visticamāk, HAT-P-26b atmosfēra kopš planētas rašanās ir praktiski nemainīga. Pētījums ir publicēts žurnālā Science.
Lielākā daļa zināmo eksoplanetu tika atklāti vienā no diviem veidiem: ar tranzīta metodi (kad planēta nedaudz aptumšo zvaigzni, ejot starp to un zemes novērotāju) vai analizējot Doplera nobīdes (kad planētas gravitācijas dēļ zvaigzne nedaudz "grozās" uz priekšu un atpakaļ). Ar viņu palīdzību jūs varat noteikt dažus planētas orbītas parametrus, noteikt ierobežojumus tās lielumam vai masai. Tomēr nav iespējams uzzināt, ko šī vai tā eksoplanēta veido, izmantojot Doplera metodes.
Planētas tranzīti ļauj izpētīt tās gāzes apvalku, ja tas ir pietiekami liels. Brīdī, kad planēta sāk kustēties zvaigznes diska priekšā, daļa no tās gaismas iet caur tās gāzes apvalku. Atkarībā no tā, no kādām gāzēm atmosfēra sastāv, dažas zvaigznes spektra daļas sāk absorbēt. Piemēram, ūdenim un oglekļa dioksīdam ir raksturīgas absorbcijas joslas - tās atrodas spektra infrasarkanajā reģionā. Salīdzinot zvaigznes spektru tranzīta laikā un pirms tā, astronomi var precīzi noteikt, kādos spektra diapazonos absorbē eksoplanētas atmosfēra, un izteikt prognozes par tās sastāvu.
Pirmo reizi ūdens pēdas HAT-P-26b tika reģistrētas 2015. gadā - izmantojot Spicera teleskopa un zemes novērojumu apvienotos datus. Šī eksoplanēta atrodas apmēram 430 gaismas gadu attālumā no Zemes un ir "karsts Neptūns", kura līdzsvara temperatūra uz virsmas ir aptuveni 1000 Kelvina (730 grādi pēc Celsija). Nelielā gravitācijas paātrinājuma dēļ debess ķermenim var būt blīva un augsta atmosfēra. Planēta ap sistēmas zvaigzni - oranžo punduri - riņķo ap 4,2 dienām.
Hannah R. Wakeford et al. / Zinātne, 2017
Jaunajā darbā autori paplašināja eksoplanētas novērojumu spektru un izmantoja Habla kosmosa teleskopu, lai novērotu tranzītus redzamajā un tuvajā infrasarkanajā diapazonā. Tas ļāva redzēt papildu absorbcijas joslas, kas droši norādīja uz ūdens klātbūtni planētas atmosfērā. Jāatzīmē, ka HAT-P-26b nevar saukt par ūdens pasauli - planētas pārāk augstās temperatūras dēļ.
Papildus ūdens novērošanai atmosfērā astronomi varēja novērtēt gāzes giganta čaulas metāliskumu. Šī ir relatīvā to elementu proporcija, kas ir smagāki par hēliju objekta sastāvā. Balstoties uz novērojumiem Saules sistēmā un vairākās eksoplanetās (WASP-43b un HAT-P-11b), astronomi ir pamanījuši modeli - pieaugot planētas lielumam, metāliskums samazinās. Citiem vārdiem sakot, smago elementu īpatsvars Jupiterā ir daudz mazāks nekā Urānā vai Neptūnā. Šis novērojums kļuva par pamatu dažām hipotēzēm par planētu evolūciju. HAT-P-26b izkļūst no šī modeļa: ar izmēriem, kas salīdzināmi ar Neptūnu, tā metāliskums ir aptuveni tāds pats kā Jupiteram.
Pēc astronomu domām, atšķirības starp HAT-P-26b no citām planētām ar zināmu metāliskumu un masu var nozīmēt, ka tā evolūcijas process kādu iemeslu dēļ atšķīrās no vispārpieņemtā. Autori norāda, ka, visticamāk, HAT-P-26b gāzes apvalks ir tāds pats kā pirmajos eksoplanētas pastāvēšanas periodos. Turklāt eksoplanēta, iespējams, nesadurās ar citiem planetesimāliem, un lielākā daļa tās smago elementu ir koncentrēti kodolā.
Reklāmas video:
Autori atzīmē, ka šī ir unikāla situācija, kad eksoplanēta ir tik detalizēti pētīta. Pats par sevi šāds rezultāts jau ir svarīgs sasniegums.
Vladimirs Koroļevs