< Астрономы представили трехмерную карту Марса

В атмосфере планеты GJ 504 b обнаружен метан

Планета GJ 504 b сравнительно прохладна, ее атмосфера прозрачна на большую глубину. В инфракрасном спектре планеты обнаружены сильные полосы метана.

---

Владислава Ананьева

Большинство внесолнечных планет, открытых к настоящему моменту, обнаружено косвенными методами. Однако для нескольких экзопланет (например, бета Жипописца b, 2M 1207 b и четырех планет системы HR 8799) получены их снимки в инфракрасном диапазоне. Все планеты, обнаруженные на снимках – молодые, горячие и массивные планеты-гиганты, расположенные на широких орбитах.

Грубые спектры этих планет (точнее, показатели цвета в нескольких спектральных полосах инфракрасного диапазона) показывают, что они нагреты до температур ~1000K и окутаны толстым слоем облаков. Наличие облаков делает спектры этих планет «плоскими», лишенными заметных спектральных деталей. В частности, в этих спектрах нет явных признаков наличия метана, хотя моделирование физико-химических условий в атмосферах планет-гигантов показывает, что метана там должно быть много.

В июле 2013 года японские астрономы, работающие на телескопе Субару с помощью системы адаптивной оптики HiCHIAO, объявили об открытии планеты GJ 504 b. Новая планета была заметно прохладнее остальных, обнаруженных на снимках, планет – ее температура оказалась близка к 500К. Кроме того, она была практически лишена облаков. Глубокая прозрачная атмосфера GJ 504 b давала исследователям надежду обнаружить в ее спектре линии и полосы различных веществ, в частности, метана. 

15 октября 2013 года в Архиве электронных препринтов появилась статья японских астрономов, посвященных новым наблюдениям планеты GJ 504 b на телескопе Субару. Исследователи сравнили блеск планеты в нескольких спектральных полосах инфракрасного диапазона (J, H, K_s, CH₄S) с блеском в полосе CH₄L, соответствующей полосе метана (фильтр CH₄L пропускает лучи в диапазоне длин волн от 1.643 до 1.788 мкм). Если в полосах J, H, K_s, CH₄S видимая звездная величина планеты составляла 19.4-20 звездных величин, то в полосе CH₄L планету вообще не удалось обнаружить. Это говорит о том, что в спектре GJ 504 b присутствуют сильные полосы метана.

Также авторы статьи сравнили светимость молодых планет в зависимости от их возраста и массы. Как оказалось, свойства планет соответствуют гипотезе так называемого «горячего старта» – модели, в которой планеты-гиганты сразу после своего формирования оказываются очень горячими. Согласно гипотезе «горячего старта» болометрическая светимость молодых гигантов достигает 10^-3-10^-4 светимости Солнца.

---