Астрономы наблюдают прохождение экзопланеты перед диском звезды для определения состава её атмосферы. Проведя спектральный анализ, они смотрят какие лини были поглощены атмосферой, а какие проходят через неё.
Впервые астрономам удалось обнаружить убедительные доказательства наличия воды в атмосфере планет, вращающихся вокруг других звёзд. При помощи космического телескопа “Хаббл” две группы ученых обнаружили слабые, но чёткие следы воды в атмосферах пяти экзопланет. Все пять экзопланет представляют собой «горячие юпитеры» – массивные планеты, вращающиеся вокруг своих родительских звёзд.
“Чрезвычайно трудно обнаружить атмосферу экзопланеты, однако мы смогли выделить очень чёткий сигнал наличия воды”, сообщил Дрейк Деминг из Мэрилендского университета, возглавлявший исследование атмосфер двух из пяти планет.
“Мы уверены, что обнаружили на нескольких планетах признаки воды ”, сообщил Ави Мэнделл, планетолог Центра космических полётов имени Годдарда и главный автор другой статьи об оставшихся трёх экзопланетах. “Эта работа открывает широкие возможности для сравнения количества воды, содержащейся в атмосферах различных видов экзопланет, например, в горячих и холодных.”
Все эти пять экзопланет хорошо изучены, однако из-за высокой температуры и необычного состава атмосферы они непригодны для жизни. WASP-17 b — экзопланета, обращающаяся вокруг звезды WASP-17. Это первая обнаруженная планета, которая движется по ретроградной орбите, то есть обращается вокруг звезды в направлении противоположном вращению самой звезды. Ранее в её атмосфере были обнаружены линии натрия.
Экзопланета HD209458b (Осирис) - одна из самых изученных экзопланет, является типичным горячим юпитером. В предыдущих исследованиях на этой планете были найдены следы органических соединений и воды.
Атмосфера экзопланеты WASP-12b содержит большое количество углерода, а также воды. WASP-19 b обладает рекордным минимальным значением периода обращения вокруг родной звезды WASP-19 — 18,932 часа (0,7888399 дня). Экзопланета XO-1b была обнаружена астрономами-любителями. Новейшие исследования говорят о том, что интенсивность спектральных линий воды в атмосферах различных экзопланет может отличаться, однако у WASP-12b и HD209458b эти линии наиболее ярко выражены.
Из-за невозможности непосредственного наблюдения экзопланет химический состав их атмосфер изучен очень слабо. Лишь некоторые из них могут быть исследованы путем спектрального анализа во время транзита перед своей звездой. Ученые обнаруживают газ в атмосфере по линиям поглощения в спектре звезды. Команда Дрейка Деминга использовала новую методику съемки с более длительным временем экспозиции, что позволило увеличить чувствительность измерений.
В обоих исследованиях по изучению особенностей поглощения света в атмоферах планет использовалась “Широкоугольная камера 3” космического телескопа “Хаббл”, а наблюдения проводились в инфракрасном диапазоне. Ученые выявили, что интенсивность и положение линий поглощения совпадают с эталоном, что подтверждает наличие воды в атмофере.
Астрономы отмечают, что интенсивность линии воды при спектральном анализе экзопланет слабее, чем ожидалось. Это может быть связано с более высокой плотностью атмосферы исследуемых экзопланет, тоесть с более низким проницанием света, при прохождении планеты подиску звезды.
Руслан Эмиров