Художественная концепция экзопланеты 51 Eridani b - юпитероподобное тело с горячими слоями в глубине атмосферы, которые светятся сквозь более высокие "облака". Эта планета - младшая сестра нашего собственного Юпитера сформировалась сравнительно недавно - 20 миллионов лет назад, поэтому она ещё так горяча и исследуя её, учёные могут лучше понять историю формирования нашей солнечной системы и процессы формирования "горячих юпитеров".
Один из лучших способов узнать, как развивалась наша солнечная система - наблюдение за соседними молодыми звёздными системами на ранних стадиях развития. Недавно группа астрономов, в том числе ученые НАСА, обнаружили такую систему с планетой подобной Юпитеру. Изучая её мы можем узнать как формируются планеты вокруг нашего Солнца.
Новая планета, названная 51 Eridani b - первая экзопланета обнаруженная с помощью Gemini Planet Imager (GPI) - нового инструмента, установленного на 8-метровом телескопе Gemini South в Чили. GPI был разработан специально для обнаружения и анализа молодых планет, вращающихся вокруг значительно более ярких звезд методом прямого наблюдения, в котором астрономы используют технологию адаптивной оптики чтобы значительно увеличить разрешение изображения звездной системы, при этом блокируя яркий свет звезды.
"Именно для открытия подобных 51 Eridani b экзопланет, мы разработали GPI", говорит Джеймс Грэм, профессор Университета Калифорнии, Беркли, и ученый проекта GPI.
Прямое изображение экзопланеты 51 Eridani b получено в ближнем инфракрасном свете на 8-метровом телескопе Gemini Planet Imager. Яркий свет звезды был заблокирован, чтобы проявить в миллион раз более слабое излучение от экзопланеты.
Другие методы обнаружения экзопланет являются косвенными, такие как транзитный метод, используемый телескопом Кеплер, в котором он обнаруживает планеты путем измерения потери яркости света, когда планета проходит перед своей звездой, затмевая её.
Наблюдения GPI показали, что 51 Eridani b имеет массу примерно в два раза больше Юпитера. До этого методом прямого наблюдения были зарегестрированы планеты в 5 и больше раз массивнее Юпитера. В дополнение к этому, 51 Eridani b имеет самую низкую температуру поверхности - 425 градусов Цельсия, в то время как другие планеты имели температуру от 650 градусов. Также, обнаружен сильный спектральный след метана в атмосфере новооткрытой планеты.
Предыдущие Юпитеро-подобные экзопланеты показывали слабые следы метана. Учёные предполагают, что 51 Eridani b - очень похож на наш Юпитер в молодости. Предполагаемый возраст планеты - 20 миллионов лет.
В атмосферах гигантских холодных планет нашей Солнечной системы, углерод находится в виде метана, в отличие от большинства экзопланет, где углерод в основном был найден в виде окиси углерода. "Поскольку атмосфера 51 Eri B также богата метаном, это означает, что эта планета находится на пути, чтобы стать сестрой нашему знакомому - Юпитеру," сказал Марк Марли, астрофизик научно-исследовательского центра НАСА Эймс в Моффетт Филд, Калифорния.
В дополнение к расширению каталога известных экзопланет, GPI обеспечит ключевые подсказки о том, как формировался наш тип солнечной системы. Астрономы считают, что газовые гиганты в нашей Солнечной системе формируется путем формирования в начале большого, тяжелого ядра в течении нескольких миллионов лет, а затем - быстрое поглощение в огромном количестве водорода и других газов, которые формируют атмосферу. Но Юпитероподобные экзопланеты, которые были обнаружены ранее - гораздо жарче, чем предсказывали модели, намекая на то, что они могли образоваться гораздо быстрее, поскольку чем быстрее планета набирает массу - тем она становиться горячее. Использование GPI для изучения более молодых солнечных систем, таких как 51 Эридана помогут астрономам понять процесс формирование нашего планетного соседа, а также, механизм формирования планет во всей Вселенной.
Шайдуров Андрей
по материалам nasa.gov