Владислава Ананьева

Трансмиссионная спектроскопия – мощный метод изучения транзитных экзопланет. С помощью трансмиссионной спектроскопии (т.е. анализа зависимости глубины транзитов от длины волны, на которой наблюдается транзит) астрономы уже идентифицировали множество различных атомов и молекул в атмосферах транзитных планет-гигантов. Однако если атмосфера экзопланеты затянута облаками или плотной дымкой, этот метод начинает пробуксовывать: облака закрывают собой более плотные слои атмосферы, и трансмиссионный спектр планеты становится плоским, лишенным каких-либо деталей. Обнаружение экзопланеты с чистой, безоблачной атмосферой можно считать большой удачей, поскольку отсутствие облаков позволяет исследователям оценить ее химический состав уже имеющимися инструментами. 

Именно такая удача улыбнулась астрономам с очень теплым нептуном HAT-P-11 b. Ученые наблюдали транзиты этой планеты с помощью широкоугольной камеры № 3 (Wide Field Camera 3) космического телескопа им. Хаббла. В трансмиссионном спектре экзонептуна на волнах вблизи 1.4 мкм была обнаружена явная полоса водяного пара. Это говорит не только о том, что в атмосфере HAT-P-11 b содержится водяной пар, но и о том, что атмосфера этой планеты лишена облаков или плотной дымки, и звездный свет проникает в нее на большую глубину (как минимум до уровня давлений 1-10 миллибар). 

Объединив данные, полученные Хабблом, с данными инфракрасного космического телескопа им. Спитцера и космического телескопа им. Кеплера, исследователи убедились в том, что пятна в фотосфере родительской звезды слишком горячи, чтобы там мог находиться водяной пар, а значит, весь водяной пар из спектра системы во время транзита принадлежит планете HAT-P-11 b. 

Кроме водяного пара, в атмосфере этого экзонептуна содержится молекулярный водород и некоторые другие пока не идентифицированные молекулы. Теоретикам еще предстоит создать модель атмосферы HAT-P-11 b, которая непротиворечиво описала бы полученный трансмиссионный спектр. 

Результат этого исследования был опубликован 24 сентября 2014 года в онлайн-версии журнала Nature:
http://www.nature.com/nature/journal/v513/n7519/full/nature13785.html

Источник: http://www.spacetelescope.org/news/heic1420/