Дві незалежні групи дослідників показали, що всередині дивної екзопланети WASP-107 b ховається величезне ядро, оточене атмосферою з напрочуд низьким вмістом метану.
Дані, зібрані за допомогою космічного телескопа “Джеймс Вебб”, і попередні спостереження “Габбла”, показали надзвичайно низький вміст метану в атмосфері екзопланети WASP-107 b. Це вказує на активне “збовтування” атмосфери планети гарячими потоками з центру і пояснює причину аномально низької щільності.
Екзопланета WASP-107 b, розташована приблизно за 200 світлових років від Землі, привернула увагу дослідників з моменту першого спостереження. Об’єм цього газового гіганта всього на чверть менший за Юпітер, але важить WASP-107 b майже в 10 разів менше за найбільшу планету Сонячної системи.
Дані про склад атмосфери, зібрані “Веббом”, допомогли дослідникам вирішити загадку і знайти пояснення, яке не вимагає унікальних умов. Вчені проаналізували спектр випромінювання зірки, що проходить через атмосферу екзопланети, і розрахували концентрацію в ній газоподібних речовин, зокрема водяної пари, метану, вуглекислого і чадного газів, діоксиду сірки та аміаку.
Спектральні дані, що вказують на вміст газів в атмосфері планети WASP-107 b. Зображення: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)
Спектральні дані, що вказують на вміст газів в атмосфері планети WASP-107 b. Зображення: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)
Спостереження, проведені двома різними командами в різних діапазонах, показали однаковий результат – надзвичайно низький вміст метану, у 1000 разів менший, ніж очікували вчені. Єдине можливе пояснення – у надрах планети гарячіше, ніж вважалося раніше.
Це свідчення того, що гарячий газ із глибин планети повинен енергійно змішуватися з більш холодними шарами вище.
Ймовірним джерелом додаткової внутрішньої енергії WASP-107 b є приливний нагрів, викликаний його злегка еліптичною орбітою. Оскільки відстань між зіркою і планетою постійно змінюється, гравітаційне тяжіння розтягує планету і нагріває її.
Оцінка реальної температури в надрах планети дозволила вченим розрахувати розмір її внутрішнього ядра. З урахуванням нових даних воно має бути приблизно вдвічі більшим, ніж вважалося раніше. Таке поєднання більшого за розміром ядра й атмосфери, що підігрівається приливним нагріванням, пояснює “роздутий” розмір WASP-107 b.