«Хаббл» обнаружил водяной пар на горячей экзопланете
Астрономы вплотную приблизились к разгадке тайн «суперземель», но открытие, сделанное при помощи телескопа «Хаббл», скорее усложняет картину, чем даёт ответы. Атмосфера планеты GJ 9827d, расположенной в 97 световых годах от нас, оказалась насыщена водяным паром. Однако этот мир, где температура достигает 400 °C, является не потенциальным убежищем для жизни, а уникальной лабораторией для изучения эволюции планет.
Аномалия в созвездии Рыб: что скрывает GJ 9827d
Экзопланета, которая по своим размерам вдвое превосходит Землю, совершает полный оборот вокруг звезды GJ 9827 за считанные дни. Именно такая близость к светилу и стала причиной экстремального нагрева поверхности, способного расплавить свинец. За три года наблюдений «Хаббл» зафиксировал 11 прохождений планеты по диску звезды, что позволило провести спектральный анализ её газовой оболочки. Главная интрига заключается в структуре этой атмосферы.
Два сценария: водный мир или мини-нептун
Спектроскопия однозначно указывает на присутствие водяного пара, но его концентрация и состав остаются предметом споров. Учёные рассматривают две основные гипотезы. Согласно первой, водяной пар составляет лишь небольшую примесь в плотной водородно-гелиевой оболочке. В таком случае GJ 9827d является «мини-нептуном» — уменьшенной и раскалённой версией ледяных гигантов Солнечной системы. Вторая гипотеза предполагает, что первичный водород был выпарен жёстким излучением звезды за 6 миллиардов лет существования системы, и теперь атмосфера планеты почти целиком состоит из водяного пара. Косвенным доказательством этой версии служит отсутствие спектральных линий водорода в окрестностях планеты.
Если верен второй сценарий, то GJ 9827d может напоминать увеличенную и раскалённую версию спутника Юпитера Европы, под ледяной корой которой, как предполагается, скрывается океан. Однако на GJ 9827d вода находится в парообразном состоянии, а сама планета, вероятно, родилась гораздо дальше от звезды, в более холодной зоне, и лишь позднее мигрировала на текущую орбиту.
Это открытие является рекордным: GJ 9827d — самая маленькая из всех экзопланет, в атмосфере которой удалось достоверно обнаружить воду. Это означает, что инструментальная чувствительность земных и орбитальных обсерваторий наконец достигла порога, позволяющего изучать миры, сравнимые по массе с Землёй.
Новый объект для «Джеймса Уэбба»
Дальнейшая судьба исследования GJ 9827d теперь зависит от возможностей космического телескопа «Джеймс Уэбб». Его инфраструктурные приборы способны с высокой точностью определить соотношение водорода и водяного пара в атмосфере, а также зафиксировать возможные следы утечки газов. Если гипотеза о миграции планеты подтвердится, учёные получат наглядную модель того, как горячие юпитеры и суперземли меняют свой облик, приближаясь к звезде.
За последние годы астрономы обнаружили тысячи экзопланет, но лишь единицы из них были изучены на предмет состава атмосферы. До сих пор вода находилась в основном на газовых гигантах, подобных HD 209458b. GJ 9827d — первый каменистый (или ледяной) мир, где водяной пар зафиксирован с такой степенью достоверности. Это сдвигает границу поиска потенциально обитаемых миров: теперь ясно, что вода может сохраняться даже в экстремальных условиях, но для жизни, привычной землянам, необходимы гораздо более умеренные температуры. Пока же GJ 9827d остаётся скорее ключом к пониманию планетарной эволюции, чем кандидатом на колонизацию.
