Астрономи безпосередньо спостерігали, як далека екзопланета WASP-107b втрачає свою атмосферу в космос. Телескоп Джеймса Вебба (JWST) отримав безпрецедентні дані про те, як гелій залишає планету, утворюючи величезну хмару, яка передує йому на орбіті навколо зірки. Це найдетальніше спостереження екзопланети, яка активно скидає шари своєї атмосфери.
Планета “Супер-Пух” і втрата атмосфери
WASP-107b класифікується як «супер-пухнаста» екзопланета — подібна за розміром до Юпітера, але значно менша щільність. Планета з низькою щільністю обертається навколо своєї зірки на відстані, що лише в сім разів перевищує відстань між Меркурієм і Сонцем, особливо чутлива до атмосферного випаровування через інтенсивне зоряне випромінювання. Витікаючий гелій простягається майже на десять планетних радіусів, утворюючи чітку провідну хмару.
Це явище, яке називається «поглинанням гелію перед транзитом», відбувається через те, що газова хмара, що розширюється, проходить перед зіркою до проходження самої планети (проходить між зіркою та Землею). Телескоп JWST у ближньому інфрачервоному діапазоні та безщілинний спектрограф (NIRISS) виявив інфрачервону сигнатуру гелію, виявивши слабке затемнення світла зірки перед проходженням планети.
Що це означає для еволюції екзопланет
Відкриття стосується не лише спостережень за втратою атмосфери — воно дає підказки про історію планети. Команда також виявила водяну пару у високій атмосфері WASP-107b, але дивно, що метану виявлено не було. Це свідчить про сильне атмосферне змішування, яке піднімає більш гарячий газ, бідний на метан, на більшу висоту.
Хімічний склад і надзвичайна втрата атмосфери підтверджують теорію про те, що WASP-107b, ймовірно, утворилася далі від своєї зірки, а потім мігрувала всередину, де інтенсивне нагрівання почало скидати її зовнішні шари. Наявність другої планети в системі, WASP-107c, могла сприяти цій міграції.
Наслідки для тривалості життя планет
Спостереження планет, які активно втрачають свою атмосферу, має ширші наслідки для розуміння еволюції планет. З часом деякі екзопланети можуть повністю позбутися зовнішнього шару, залишивши лише відкриті скелясті або крижані ядра. Цей процес дає зрозуміти, як змінюються світи, і чому деякі з них можуть не підтримувати умови для життя протягом мільярдів років.
Це спостереження в режимі реального часу підкреслює динамічну природу атмосфер екзопланет і їх сприйнятливість до зоряного випромінювання. Він підкреслює критичну роль міграції та взаємодії зірок у формуванні планетарної еволюції.
