Космічний телескоп Джеймса Вебба вперше в історії зробив прямі зображення вуглекислого газу в атмосфері екзопланети, розташованої на відстані 130 світлових років від Землі. Ця інноваційна технологія відкриває новий етап у дослідженні планетних систем за межами нашої Сонячної системи. Відкриття надає ключові докази формування гігантських планет у системі HR 8799 шляхом акреції ядра, подібно до процесу утворення Юпітера і Сатурна.
Революційні можливості космічної обсерваторії
Прямі зображення екзопланет стали можливими завдяки унікальним технологіям телескопа “Вебб”. Інфрачервоні датчики дозволяють фіксувати теплове випромінювання молодих планет. HR 8799 є відносно молодою системою віком лише 30 мільйонів років. Це в 150 разів молодше за нашу Сонячну систему.
Спостереження за екзопланетами надзвичайно складне завдання через їхню тьмяність порівняно з зорями. Телескоп “Вебб” долає цю перешкоду за допомогою спеціальних коронографів. Вони блокують яскраве світло зірок, створюючи ефект міні-затемнення. Це дозволяє вченим бачити слабке світіння планет на орбіті.
Вільям Балмер, астрофізик з Університету Джона Гопкінса, що очолював дослідження, пояснює:
Детальний аналіз хімічного складу
Команда науковців зафіксувала інфрачервоне світло в діапазоні 3-5 мікрометрів. Це дозволило виявити специфічні гази та отримати детальну інформацію про атмосферу екзопланет. Дослідники виявили більшу кількість важких елементів, ніж вважалося раніше.
Вперше спостереження “Вебба” безпосередньо зафіксували найвіддаленіші планети системи HR 8799. Планета HR 8799 e була видима на довжині хвилі 4,6 мікрометра. Планета 51 Ерідані b спостерігалася на довжині хвилі 4,1 мікрометра. Ці досягнення демонструють надзвичайну чутливість телескопа.
Дослідження підтверджує, що “Вебб” може аналізувати хімічний склад атмосфер екзопланет напряму. Це виходить за межі простого визначення складу за зоряним світлом. Такий підхід відкриває нові можливості для дослідження космосу.
Значення для розуміння еволюції планетних систем
“Ці гігантські планети мають досить велике значення”, – наголошує Балмер. Він порівнює їх з кулями для боулінгу, що проносяться через сонячну систему. Вони можуть як захищати, так і руйнувати менші планети, подібні до Землі.
Розуміння формування газових гігантів є важливим кроком до розуміння придатності для життя планет, схожих на Землю. Вчені планують продовжити використання коронографів “Вебба” для вивчення більшої кількості гігантських екзопланет та їхнього складу.
Це відкриття демонструє потужність нового покоління космічних телескопів. Воно наближає нас до відповіді на одне з найбільших питань людства: чи існує життя за межами нашої планети?