За последние несколько десятилетий астрономы открыли тысячи экзопланет, и теперь начинает вырисовываться определенная закономерность. Все чаще мы обнаруживаем миры, которые больше Земли, но меньше газового гиганта Нептуна. В нашей Солнечной системе нет ни одной такой суперземли (или мини-нептуна), поэтому астрономам не терпелось рассмотреть ее поближе, и новый космический телескоп "Джеймс Уэбб" предоставил такую возможность. "Уэбб" впервые измерил излучение от атмосферы суперземли. Результаты несколько неожиданные: оказалось, что планета холоднее, влажнее и ярче, чем ожидалось.
Планета известна как Gliese 1214b или просто G 1214b для краткости. Она вращается вокруг звезды под названием Gliese 1214, примерно в 48 световых годах от Земли. По астрономическим меркам это совсем рядом, что делает G 1214b главной целью исследования. Он также пролетает перед Gliese 1214, что облегчает ее обнаружение и определение структуры, однако даже самые мощные телескопы до "Уэбба" не могли напрямую проанализировать этот мир. Способность "Уэбба" видеть в среднем инфракрасном диапазоне является ключом к сканированию атмосфер экзопланет, и это именно то, что сделали ученые из Университета Мэриленда и Чикагского университета.
Ученые использовали "Уэбба" для наблюдения за G 1214b в течение сорока часов, именно столько времени необходимо экзопланете, чтобы полностью облететь свою звезду. Поскольку экзопланета освещается звездой, Уэбб может использовать свою чувствительность к инфракрасному излучению, чтобы отслеживать, сколько тепла перемещается через атмосферу далекого мира. Эта так называемая «фазовая кривая» может раскрыть подробности о составе атмосферы. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Астрономы ожесточенно спорили о том, есть ли вода на Gliese 1214b, и "Уэбб" подтвердил что там есть некоторое количество водяного пара. Ведущий автор исследования сообщил, что наблюдения подтвердили наличие воды на экзопланете. Это открытие также может быть связано с метаном или комбинацией двух веществ, но команда склоняется к воде, потому что оба полушария демонстрируют одинаковое тепловое поведение. Однако водорода обнаружено не было. Так что G 1214b, скорее всего, не является газовым гигантом меньшего размера, подобному Нептуну.
Звезда Gliese 1214 меньше и холоднее Солнца, но, учитывая близкую орбиту планеты, ученые ожидали, что она будет намного теплее, чем 276 градусов по Цельсию, измеренные на дневной стороне. Она также обладает высокой отражающей способностью, что говорит о том, что в ее атмосфере могут быть очень плотные облака или туман.
Телескоп "Джеймс Уэбб" только начинает свою миссию, и он продолжит наблюдать за многими другими экзопланетами. В расписании есть несколько суперземель, поэтому вскоре мы можем узнать, является ли G 1214b типичной суперземлей или мини-Нептуном.