< Марсоход Curiosity переключен на запасной компьютер из-за сбоя

Транзитный нептун GJ 3470 b: синий и теплый

Японские астрономы пронаблюдали транзиты очень теплого нептуна GJ 3470 b на двух телескопах обсерватории Окаяма и получили грубый спектр этой планеты. Согласно полученным данным, атмосфера планеты GJ 3470 b лишена плотных облаков и прозрачна на большую глубину.

---

Владислава Ананьева

Современные средства наблюдения не позволяют разделять свет звезды и ее близких планет – даже крупнейшие телескопы получают общий спектр системы «звезда + ее планеты». Однако в случае, если планета является транзитной, т.е. периодически проходит по диску своей звезды, можно измерить глубину транзита на разных длинах волн и, таким образом, оценить прозрачность атмосферы планеты в зависимости от длины световой волны (этот метод называется трансмиссионной спектроскопией). Подобные измерения уже были с успехом проведены для ряда горячих юпитеров, например, для HD 209458 b (Осириса) и HD 189733 b. Причем если наблюдения Осириса привели к обнаружению в его атмосфере натрия, углерода, кислорода, окисей титана и ванадия, молекулярного водорода, и пр., то спектр гиганта HD 189733 b оказался лишен каких-либо заметных деталей, что объяснили наличием в его атмосфере плотной высотной дымки.

Наблюдение небольших планет (нептунов и суперземель) представляет в этом смысле особый интерес. У солнцеподобных звезд и, тем более, звезд субгигантов такие наблюдения затруднены из-за малого отношения радиуса транзитных нептунов и суперземель к радиусу звезды, однако для звезд красных карликов ситуация более благоприятная. Так, трансмиссионная спектроскопия транзитного горячего нептуна GJ 436 b показала, что в его атмосфере мало или вовсе нет метана, зато довольно много угарного газа. А наблюдения суперземли 1214 b исключили наличие у нее богатой метаном водородно-гелиевой атмосферы (атмосфера этой планеты или состоит из водяного пара, или же – в случае водородно-гелиевого состава – содержит оптически плотную высотную дымку).

Планета GJ 3470 b была открыта в 2012 году. Это типичный очень теплый нептун, чья масса, по последним данным, оценивается в 14.1 ± 1.3 земных масс, радиус – в 4.3 ^+0.2/_-0.1 земных радиусов, а эффективная температура близка к 700К. Достаточно низкая средняя плотность (0.94 ± 0.12 г/куб.см) говорит о наличии протяженной водородно-гелиевой атмосферы, чья масса составляет около 10% полной массы планеты. GJ 3470 b вращается вокруг красного карлика GJ 3470 спектрального класса M1.5 V на расстоянии 0.036 а.е. и делает один оборот за 3.33665 земных суток. Система удалена от нас на 25.2 ± 2.9 пк.

Японские астрономы пронаблюдали транзиты GJ 3470 b сразу в нескольких спектральных полосах видимого и инфракрасного диапазона, и обнаружили различия в глубине транзитов для разных длин волн, достигающих 5.9 ± 2%. Они пришли к выводу, что атмосфера планеты лишена плотных облаков и прозрачна на большую глубину. Моделирование показало, что в атмосфере, возможно, содержится тонкая дымка из толиновых частиц размерами ~0.1 мкм, чье количество близко к 1000 частиц в кубическом сантиметре. Рэлеевское рассеяние света окрашивает диск планеты в глубокий синий цвет.

Кроме того, авторы статьи обнаружили повышенную непрозрачность атмосферы на волнах 4.5 мкм, где находятся полосы поглощения угарного и углекислого газов – весьма вероятно, что углерод в атмосфере GJ 3470 b находится преимущественно в форме молекул CO.

---