Атмосфера раскаленного субнептуна оказалась прозрачной, как стекло
С помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» астрономы впервые «заглянули» внутрь атмосферы горячего субнептуна TOI-421 b, расположенного на расстоянии около 244 световых лет от Земли. Это важное событие: большинство атмосфер таких миров окутаны дымкой, скрывающей спектральные линии и затрудняющей наблюдения.
Планеты размером между Землей и Нептуном — субнептуны — одни из самых распространенных в Галактике. В Солнечной системе таких миров нет, из-за чего астрономы, изучающие экзопланеты, уделяют им много внимания. Правда, рассматривать их трудно: аэрозоли в атмосферах таких планет маскируют следы химических веществ.
Большинство изученных субнептунов, таких как GJ 1214b с ее плотной дымкой или TOI-270 d с высокой металличностью (металлами астрономы называют все элементы тяжелее гелия), вращаются вокруг холодных звезд. Их равновесные (то есть без учета парникового эффекта) температуры варьируются от 7 °C (K2-18 b) до 347 °C (GJ 9827d), хотя субнептуны с дымкой обычно попадают в диапазон 7–527 °C.
Например, экзопланета GJ 9827d упоминается в других исследованиях как богатая металлами, а на K2-18 b недавно нашли диметилсульфид — молекулу, связанную с жизнью на Земле, но ее происхождение на других планетах остается под вопросом, как ранее рассказывал Naked Science.
TOI-421 b сильно отличается от «собратьев»: температура поверхности этого мира достигает 647 °C, а полный оборот вокруг солнцеподобной звезды она совершает за 5,2 суток. Это самый горячий субнептун, изученный «Уэббом» на данный момент, а его атмосфера кристально прозрачна.
Впервые детально «рассмотреть» ее удалось с помощью инструментов NIRISS и NIRSpec, установленных на борту «Уэбба»: полученный спектр в диапазоне 0,83–5 микрометра позволил подтвердить отсутствие аэрозольной дымки, характерной для субнептунов, а благодаря прозрачной, как стекло, атмосфере удалось точно измерить содержание водяного пара (раньше сделать это мешали аэрозоли).
Таким образом астрономы заключили, что атмосфера субнептуна состоит в основном из водорода и гелия с низкой молекулярной массой — почти как у Солнца. При этом следы метана (CH₄) и диоксида углерода (CO₂) ученые не обнаружили, а слабые признаки оксида серы (SO₂) и монооксида углерода (CO) выявленные NIRSpec, требуют подтверждения из-за шумных данных (NIRISS при этом дала четкие результаты).
Расчеты показали, что у TOI-421 b твердое каменно-железное ядро, окруженное тонкой оболочкой из водорода, гелия и небольшого количества воды. Это указывает на первичную атмосферу, сформированную вместе с планетой и сохранившуюся, несмотря на интенсивное звездное излучение.
Результаты научной работы, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters, поддерживают существующие теории формирования субнептунов, включая модель «долины радиусов» — разрыва в размерах между скалистыми суперземлями и газовыми субнептунами. Эта модель объясняет, почему некоторые миры теряют водородные оболочки, становясь суперземлями, тогда как TOI-421 b сохраняет свою.
Ученые также предположили, что звездная среда играет ключевую роль в формировании и эволюции подобных планет. Дальнейшие наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» помогут раскрыть новые детали происхождения субнептуна TOI-421 b и похожих на него миров.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Разработана технология, помогающая выращивать в лаборатории практически неограниченное количество незрелых иммунных клеток и программировать их на уничтожение опухолей. В опытах на животных новый метод продемонстрировал высокую эффективность против нескольких видов рака. Эта технология способна решить главную проблему современной иммунотерапии — колоссальную стоимость и сложность штучного производства Т-клеток для каждого конкретного пациента.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии