Астрономы впервые обнаружили однозначные доказательства присутствия углекислого газа в атмосфере экзопланеты благодаря космическому телескопу Уэбба (JWST). Об открытии сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature. Кратко об исследовании рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.

Ученые провели наблюдения за экзопланетой WASP-39b с массой Сатурна, которая вращается вокруг солнцеподобной звезды на расстоянии около 700 световых лет от Земли. Предыдущие исследования, проведенные с помощью телескопа «Хаббл» и Spitzer Space Telescope, показали, что на этой планете может присутствовать углекислый газ. Газовые гиганты в основном состоят из водорода и гелия, однако более тяжелые элементы, которые астрономы относят к металлам, играют решающее значение в формировании планет.

Были проанализированы данные спектрографа ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) на JWST, полученные методом транзита 10 июля 2022 года, когда планета проходила на фоне диска звезды. Во время транзита можно наблюдать свет звезды, который проходит через атмосферу, содержащую газы, поглощающие электромагнитные волны с определенными длинами. Этот подход позволяет с высокой точностью определить химический состав планет-гигантов, однако ученые отмечают, что качество полученных данных указывает на то, что JWST позволит выявлять углекислый газ и на планетах земного типа. Кроме углекислого газа, исследователи выявили еще одну особенность в спектре планеты, однако ее природа пока остается неизвестной.

WASP-39b по составу оказался похожа на Сатурн. Металличность Сатурна в 10 раз больше, чем у Солнца, и WASP-39b также, по-видимому, обогащен тяжелыми элементами примерно в 10 раз больше по сравнению с Солнцем. WASP-39b более чем в 20 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу. Хотя его масса примерно такая же, как у Сатурна, он менее плотный и примерно на 50 процентов больше, вероятно, из-за того, что он находится достаточно близко к родительской звезде.