Команда Бабуража с помощью JWST объяснила розовый цвет GJ504b соляными облаками

Розовая планета GJ504b висела в космосе как загадка почти десять лет. Ее обнаружили в 2013 году, но разглядеть толком не могли. Слишком тусклая, слишком холодная, слишком странная. Астрономы ломали головы: почему она розовая? Что скрывается в ее атмосфере? И только телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в 2021 году, смог наконец заглянуть внутрь. Ответ оказался неожиданным и красивым — соляные облака.

Что такое GJ504b и почему она так долго пряталась

Давайте сразу к фактам. GJ504b находится в созвездии Девы, на расстоянии 57 световых лет от нас. Это газовый гигант, который в 25 раз тяжелее Юпитера. Такая масса ставит его на границу между планетой и коричневым карликом — «несостоявшейся звездой», которая не смогла запустить термоядерную реакцию. Ученые называют его «планетарным спутником», чтобы не ввязываться в классификационные споры.

Но главная особенность — температура. Всего 290 градусов Цельсия. Для сравнения: большинство газовых гигантов, которые мы видим напрямую, раскалены до тысяч градусов. GJ504b — самый холодный из известных объектов такого типа. А холод означает слабое свечение. Его свет терялся в блеске родительской звезды, и даже мощнейшие наземные телескопы не могли получить четкий спектр — «отпечаток» химического состава атмосферы. Целая ночь наблюдений — и ноль результата.

Как телескоп Уэбба перевернул всё

Джеймс Уэбб работает в инфракрасном диапазоне. Это его суперсила. Он видит то, что обычные телескопы не замечают. Команда под руководством Аниша Бабуража из Северо-Западного университета потратила всего несколько часов, чтобы собрать достаточно света от GJ504b. Потом — сложная обработка, чтобы убрать сияние звезды. И вуаля — первый подробный спектр Розовой планеты.

Спектр показал водяной пар, метан, углекислый газ и аммиак. Но данные не сходились. Модели выдавали физически невозможные условия. «Чем глубже мы погружались, тем яснее становилось: это не похоже ни на что, что мы анализировали раньше», — признались авторы исследования.

Разгадка пришла, когда ученые предположили облака. Облака — это всегда проблема для астрономов. Они рассеивают свет, скрывают нижние слои атмосферы, искажают химические сигналы. Команда перебрала десятки вариантов. Лучше всего подошли соляные облака. Когда их добавили в модель, все противоречия исчезли. Атмосфера стала выглядеть именно так, как ожидалось для холодного объекта.

В чем суть открытия (и почему это важно)

Раньше соляные облака предсказывали только в теории. Теперь есть реальное подтверждение. Это первое прямое доказательство, что такие облака формируются в атмосферах планет за пределами Солнечной системы. И вот что интересно: возраст GJ504b оказался куда больше, чем думали изначально. Первые оценки давали 160 миллионов лет. Новые данные Уэбба — от 2,5 до 4 миллиардов лет. Это объясняет, почему планета такая холодная. За миллиарды лет она просто остыла.

Личное наблюдение автора. Недавно я заметил, как часто мы недооцениваем роль «мелочей» в науке. Соляные облака — казалось бы, какая-то деталь. Но именно она превратила набор противоречивых данных в стройную картину. Без этой детали мы бы до сих пор гадали, что не так с GJ504b. Так и в жизни: иногда решение проблемы лежит в том, на что мы не обращаем внимания.

Что дальше? Три главных вопроса

GJ504b до сих пор хранит секреты. Спектр намекает на повышенное содержание тяжелых элементов. Это может рассказать о том, как формировалась планета. Но пока данных мало. Вот что хотят выяснить ученые:

• Планета или коричневый карлик? Одни признаки указывают на гигантскую планету, другие — на несостоявшуюся звезду. Нужны более точные модели.
• Как образовались соляные облака? Какие процессы привели к их формированию? И почему они так сильно меняют спектр?
• Есть ли другие такие планеты? Уэбб только начал свою работу. Скорее всего, мы найдем еще много холодных объектов с необычной атмосферой.

Резюме от автора

Розовая планета — это не просто красивый объект. Это пример того, как новые инструменты ломают старые теории. Мы привыкли думать, что атмосферы газовых гигантов состоят из водорода, гелия и облаков из аммиака или воды. А тут — соль. Буквально. И это меняет наше понимание того, как устроены планеты за пределами Солнечной системы. Уэбб только начал показывать, на что он способен. Думаю, нас ждет еще много сюрпризов. И это здорово.

По материалам: iXBT