Телескоп Уэбба заглянул в недра ватной планеты

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) позволил астрономам заглянуть в недра экзопланеты WASP-107 b, имеющей среднюю плотность, сравнимую с сахарной ватой. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.Теплый нептун WASP-107b, открытый в 2017 году, находится на расстоянии 212 световых лет от Земли. По размеру эта планета сравнима с Юпитером, но ее масса в 10 раз меньше массы газового гиганта Солнечной системы и сравнима с массой Нептуна. Это дает чрезвычайно низкую плотность, что позволяет отнести WASP-107b к планетам подтипа суперпафф (англ. super-puffs). Планета располагается очень близко к родительской звезде — в 16 раз ближе, чем Земля к Солнцу.Для определения химического состава атмосферы планеты были проведены наблюдения с использованием спектрографа ближнего инфракрасного спектра JWST NIRSpec. Исследователи выявили признаки присутствия таких газов, как двуокись серы и метан наряду с водой, углекислым и угарным газом. Оказалось, что содержание метана в тысячу раз меньше ожидаемых значений, и такой результат позволил ученым раскрыть внутреннее строение недр планеты и их свойства.Согласно выводам астрономов, газовая оболочка планеты содержит высокие концентрации тяжелых элементов, которые примерно в 43 раза превосходит содержание тяжелых элементов на Солнце. Это также больше того количества элементов тяжелее водорода и гелия, что присутствует на Уране и Нептуне.Недра WASP-107b имеют высокую температуру, равную 460 кельвинам, что объясняет раздутую атмосферу. Из-за внутреннего нагрева происходит интенсивное вертикальное перемешивание, в результате чего метан поднимается к поверхности, вступая в реакции со смесью других химических веществ и подвергаясь фотолизу из-за воздействия звездного света. Это объясняет дефицит метана и образование большого количества углекислого и угарного газа. Чтобы поддерживать нагрев и конвекцию, масса ядра должна быть в 12 раз больше массы Земли, что намного выше ранее установленных верхних пределов.В дальнейшем авторы планируют раскрыть механизм, который объяснил бы высокую температуру ядра планеты. Они предполагают, что на него могут влиять приливные силы, связанные с вращением WASP-107b вокруг звезды.