Вторник, 26.11.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Китайские ученые объяснили появление ржавого железа на Луне
13.01.2023 22:54 Давность: 2 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 2460

JWST получил первый трансмиссионный спектр землеразмерной планеты



С помощью спектрометра NIRSpec на борту JWST получен трансмиссионный спектр планеты LHS 475 b (TOI-910 b) с радиусом 0.99 радиусов Земли. Полученный спектр исключает наличие водородно-гелиевой атмосферы и безоблачной атмосферы из метана. Допустимы атмосфера из углекислого газа, атмосфера с плотной высотной дымкой (облаками), а также отсутствие атмосферы.


Владислава Ананьева

Трансмиссионная спектроскопия – мощный метод изучения атмосфер экзопланет. Однако до недавнего времени этому методу были доступны только протяженные водородные атмосферы планет-гигантов (преимущественно горячих юпитеров). Изучение атмосфер землеразмерных планет только начинается, и главные надежды здесь возлагаются на космический телескоп им Джеймса Вебба (JWST).

Транзитный кандидат у красного карлика LHS 475 (GJ 4102) был обнаружен TESS на 12 секторе, после чего звезда получила альтернативное наименование TOI-910. В дальнейшем LHS 475 наблюдалась на 13, 27 и 39 секторах. Кривая ее блеска продемонстрировала 45 транзитных событий глубиной 978 ± 73 ppm и продолжительностью 42 ± 13 минут, соответствующих планете с радиусом 0.99 ± 0.05 радиусов Земли и орбитальным периодом 2.029 суток. Родительская звезда – красный карлик спектрального класса M3.5 V – удалена от нас на 12.481 ± 0.007 пк, ее светимость в 114 раз меньше солнечной. Звезда отличается быстрым собственным движением – за год она смещается на небесной сфере на 1.28 угловых секунд.

Массу планеты не измеряли, но, считая LHS 475 b железокаменной, исследователи оценили ее массу в 0.914 ± 0.187 масс Земли. Из-за низкой светимости звезды эффективная температура планеты оказалась довольно умеренной – 586 ± 12 К в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону. 

12 января 2023 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная наблюдениям LHS 475 b на JWST. 31 августа и 4 сентября 2022 года авторы пронаблюдали два транзита этой планеты с помощью спектрографа NIRSpec в моде G395H. Они построили зависимость глубины транзита от длины волны, на которой ведутся наблюдения, в диапазоне от 2.87 до 5.27 мкм, разбитом на 56 каналов. 

Трансмиссионный спектр LHS 475 b (данные, полученные NIRSpec, показаны черными крестами) и модельные трансмиссионные спектры планеты для разных вариантов состава атмосферы.

Трансмиссионный спектр LHS 475 b оказался почти плоским. Это сразу исключило наличие атмосферы, состоящей преимущественно из водорода и гелия. С меньшей достоверностью авторы исключили также безоблачную атмосферу из метана с давлением у поверхности больше 1 бар. С данными согласуются модели планеты без атмосферы или с разреженной атмосферой, планеты с атмосферой из углекислого газа, и несколько хуже – с атмосферой из азота или водяного пара. Также возможна атмосфера с плотной высотной дымкой (облаками).

Как понять, какая из моделей ближе к истине? Отсутствие или наличие атмосферы можно установить, измерив температуру дневного полушария LHS 475 b. Эта планета почти наверняка захвачена в орбитально-вращательный резонанс 1:1 и повернута к своей звезде только одной стороной. Наличие плотной атмосферы способствует эффективному теплопереносу на ночную сторону, напротив, отсутствие атмосферы приведет к сильному нагреву дневного полушария и остыванию ночного. Так, в отсутствии атмосферы средняя температура дневного полушария составит 748 ± 16 К. В свою очередь, определить температуру дневного полушария возможно путем измерения глубины вторичного минимума в ИК-диапазоне (небольшого ослабления полного блеска системы при заходе планеты за звезду). Почти наверняка это будет сделано в ближайшие месяцы.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2301.04191.pdf

Пресс-релиз: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-confirms-its-first-exoplanet


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Закон Вина

(назван по имени немецкого физика Вильгельма Карла Вернера Вина - W. K. V. Wien 1864-1928) Закон гласит, что длина волны, на которую приходится максимальная интенсивность электромагнитного излучения... [далее]

Rambler's Top100