Астрономы использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб» для получения детального изображения экзопланеты 14 Herculis c, которая стала одной из самых холодных известных планет за пределами Солнечной системы. Это открытие позволяет ученым глубже понять динамику планетных систем и процессы их формирования.
Об этом сообщает ProIT
Особенности 14 Herculis c и ее системы
14 Herculis c имеет массу, которая в семь раз превышает массу Юпитера, и расположена на расстоянии около 60 световых лет от Земли в созвездии Геркулес. С помощью инфракрасной камеры NIRCam, установленной на телескопе JWST, астрономы смогли получить редкий снимок этой экзопланеты — одной из двух, которые вращаются вокруг звезды 14 Herculis. Звезда имеет схожий возраст и температуру с Солнцем, однако является несколько меньшей и холоднее.
Температура на поверхности 14 Herculis c достигает примерно –3 °C, что делает ее самой холодной среди экзопланет, которые удалось непосредственно сфотографировать. Из более чем 6 тысяч известных экзопланет лишь незначительная часть была исследована таким образом, и большинство из них имеют значительно более высокие температуры.
«Чем холоднее экзопланета, тем сложнее ее обнаружить. Так что это абсолютно новый режим исследования, который открыл Уэбб со своей чрезвычайной чувствительностью в инфракрасном диапазоне. Теперь мы можем добавить в каталог не только горячие молодые сфотографированные экзопланеты, но и более старые экзопланеты, которые намного холоднее, чем мы видели до этого», — объясняет соавтор работы и аспирант Университета Джона Хопкинса Уильям Балмер.
Динамика орбит и атмосферы экзопланеты
Вторая планета этой системы, 14 Herculis b, расположена ближе к звезде. Их орбиты не лежат в одной плоскости, как в нашей Солнечной системе: они пересекаются под углом 40°, образуя почти букву «X». Такое положение орбит объясняется гравитационным взаимодействием между планетами. Ученые предполагают, что причиной этого могла стать выброшенная из системы третья планета на ранних этапах ее формирования.
Наблюдения с помощью JWST показали, что 14 Herculis c движется вытянутой эллиптической орбитой на расстоянии, которое в 15 раз превышает расстояние от Земли до Солнца. Если эту планету разместить в Солнечной системе, она находилась бы между Сатурном и Ураном.
Яркость 14 Herculis c, измеренная на волне 4,4 микрометра, оказалась меньшей, чем ожидали астрономы для планеты с такой массой и возрастом. Это свидетельствует о сложной атмосферной динамике, в частности о внутреннем перемешивании газов.
«Эта экзопланета настолько холодна, что лучшими сравнениями, которые у нас есть и которые хорошо изучены, являются самые холодные коричневые карлики. В этих объектах, как и в 14 Herculis c, мы видим углекислый газ и оксид углерода, которые существуют при температурах, где мы должны видеть метан. Это объясняется перемешиванием в атмосфере», — подчеркнула соавтор исследования Даниэлла С. Бардалес Гаглиуффи из колледжа в Амхерсте.
Это открытие стало первым этапом в исследовании 14 Herculis c. Последующие спектроскопические исследования помогут точнее определить состав атмосферы планеты и пролить свет на этапы формирования этой уникальной планетной системы.
