< «Персеверанс» обнаружил в кратере Езеро вулканические породы вместо осадочных

В атмосфере горячего сатурна WASP-39 b обнаружен углекислый газ

Спектрометр NIRSpec, установленный на борту JWST, получил высококачественный трансмиссионный спектр горячего сатурна WASP-39 b. В спектре обнаружены полосы углекислого газа и водяного пара, но нет метана.

---

Владислава Ананьева

Трансмиссионным спектром называют зависимость глубины транзита планеты от длины волны излучения, в котором ведутся наблюдения. Методы трансмиссионной спектроскопии позволяют просвечивать атмосферы транзитных экзопланет и определять их физические свойства и химический состав. Самыми удобными целями для этого метода выступают планеты с прозрачной протяженной атмосферой, т.е. горячие сатурны. 

22 августа 2022 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная наблюдениям на JWST транзитного горячего сатурна WASP-39 b. Планета была открыта в 2011 году наземным транзитным обзором SuperWASP, она представляет собой легкий газовый гигант массой 0.28 ± 0.04 масс Юпитера, радиусом 1.28 ± 0.05 радиусов Юпитера и орбитальным периодом 4.055 земных суток. Эффективная температура планеты составила ~1170 K.

10 июля 2022 года звезду WASP-39 наблюдал JWST с помощью инфракрасного спектрографа NIRSpec. Наблюдения шли в течение 8.23 часов, из них 2.8 часов занял транзит планеты WASP-39 b по диску родительской звезды. Авторы получили высококачественный трансмиссионный спектр планеты в диапазоне 3.0-5.5 мкм, который затем сравнили с моделями атмосфер горячих юпитеров в предположении разного химического состава. Лучше всего наблюдения описывала модель, в которой атмосфера планеты в 10 раз обогащена тяжелыми элементами относительно солнечного химического состава, а отношение C/O (углерода к кислороду) оценивается в 0.35 (для сравнения, в составе Солнца C/O = 0.55). Плотность дымки составила 7·10^-3 кв.см/г.

Самой заметной деталью в трансмиссионном спектре стала сильная полоса углекислого газа в области 4.1-4.6 мкм (достоверность обнаружения 26 сигма). Полосы метана, напротив, не оказалось. Подъем в области коротких волн (меньше 3.6 мкм) объяснили широкой полосой водяного пара. 

---