Ученые «напрямую» увидели пары воды в атмосфере экзопланеты

Используя новую методику наблюдений, американские астрономы впервые за всю историю астрономии «напрямую» увидели водяной пар в верхних слоях атмосферы экзопланеты-гиганта – «горячего юпитера» у двойной звезды Тау Волопаса.

Информация, которую мы получаем со спектрографов, похожа на игру симфонического оркестра. Мы воспринимаем его музыку как единое целое, однако если прислушаться, то можно выделить тромбон, виолончель или скрипку. Телескоп показывает нам «целое», и спектрограф помогает найти «инструменты», благодаря чему мы можем понять, есть ли в ее атмосфере, к примеру, натрий или же вода.

– Александра Локвуд из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США)

Локвуд вместе с коллегами в ходе прямых наблюдений, используя остроумную модификацию общепринятого способа экзопланет – методику угловых скоростей, «увидели» воду в атмосфере экзопланеты. При помощи данной методики находить планеты у далеких светил можно по тому, как «дрожит» спектр звезды в связи с ее гравитационным взаимодействием со спутником.

Горячие юпитеры – класс планет с массой порядка массы Юпитера. В отличие от Юпитера, расположенного на расстоянии 5 а. е. от Солнца, типичный горячий юпитер находится на расстоянии порядка 0,05 а. е. от звезды. Все известные горячие юпитеры – инозвездные планеты. Из всех экзопланет горячие юпитеры обнаружить проще всего, поскольку они вносят заметные короткопериодические возмущения в движение звезды, которые могут быть обнаружены по смещению линий спектра.

Эта методика обычно применяется только для анализа видимого излучения. Но теперь, благодаря усилиям ученых, ее можно использовать и для изучения инфракрасной части спектра. Это позволяет не только раскрыть химический состав планеты, но и точно вычислить ее массу, а также траекторию движения по орбите.

Современные телескопы не позволяют находить землеподобные планеты у звезд, похожих на Солнце. Тем не менее, в ближайшее время мы все же сможем изучить атмосферы «супер-Земель» у небольших светил при помощи телескопа Кека на Гаваях. Телескопы будущего, такие как «Джеймс Уэбб» или 30-метровый телескоп, позволят нам начать поиск планет, на которых может существовать жидкая вода.

– Джеффри Блэйк, автор исследования из Калифорнийского технологического института