Астрономи використали космічний телескоп «Джеймс Вебб» для отримання детального зображення екзопланети 14 Herculis c, яка стала однією з найхолодніших відомих планет за межами Сонячної системи. Це відкриття дозволяє науковцям глибше зрозуміти динаміку планетних систем та процеси їхнього формування.
Про це розповідає ProIT
Особливості 14 Herculis c та її системи
14 Herculis c має масу, що в сім разів перевищує масу Юпітера, і розташована на відстані близько 60 світлових років від Землі у сузір’ї Геркулес. За допомогою інфрачервоної камери NIRCam, встановленої на телескопі JWST, астрономи змогли отримати рідкісний знімок цієї екзопланети — однієї з двох, що обертаються навколо зорі 14 Herculis. Зоря має схожі вік і температуру з Сонцем, проте є дещо меншою і холоднішою.
Температура на поверхні 14 Herculis c сягає приблизно –3 °C, що робить її найхолоднішою серед екзопланет, які вдалося безпосередньо сфотографувати. З понад 6 тисяч відомих екзопланет лише незначну частку вдалося дослідити таким чином, і більшість із них мають набагато вищі температури.
«Чим холодніша екзопланета, тим складніше її виявити. Так що це абсолютно новий режим дослідження, який відкрив Вебб з його надзвичайною чутливістю в інфрачервоному діапазоні. Тепер ми можемо додати в каталог не тільки гарячі молоді сфотографовані екзопланети, але й старіші екзопланети, які набагато холодніші, ніж ми бачили до цього», — пояснює співавтор роботи та аспірант з Університету Джона Хопкінса Вільям Балмер.
Динаміка орбіт та атмосфери екзопланети
Друга планета цієї системи, 14 Herculis b, розташована ближче до зорі. Їхні орбіти не лежать в одній площині, як в нашій Сонячній системі: вони перетинаються під кутом 40°, утворюючи майже букву «X». Таке положення орбіт пояснюється гравітаційною взаємодією між планетами. Науковці припускають, що причиною цього могла стати вигнана з системи третя планета на ранніх етапах її формування.
Спостереження за допомогою JWST показали, що 14 Herculis c рухається витягнутою еліптичною орбітою на відстані, яка у 15 разів перевищує відстань від Землі до Сонця. Якщо цю планету розмістити у Сонячній системі, вона перебувала б між Сатурном і Ураном.
Яскравість 14 Herculis c, виміряна на хвилі 4,4 мікрометра, виявилася меншою, ніж очікували астрономи для планети з такою масою та віком. Це свідчить про складну атмосферну динаміку, зокрема про внутрішнє перемішування газів.
«Ця екзопланета настільки холодна, що найкращими порівняннями, які у нас є і які добре вивчені, є найхолодніші коричневі карлики. У цих об’єктах, як у 14 Herculis c, ми бачимо вуглекислий газ і окис вуглецю, що існують при температурах, де ми повинні бачити метан. Це пояснюється перемішуванням в атмосфері», — підкреслила співавтор дослідження Даніелла С. Бардалес Гагліуффі з коледжу в Амхерсті.
Це відкриття стало першим етапом у дослідженні 14 Herculis c. Подальші спектроскопічні дослідження допоможуть точніше визначити склад атмосфери планети й пролити світло на етапи формування цієї унікальної планетної системи.
