< 5 лет российско-европейской миссии ExoMars-2016

Вторичная атмосфера суперземли GJ 1132 b состоит преимущественно из водорода

Наблюдения транзитов суперземли GJ 1132 b с помощью третьей широкоугольной камеры «Хаббла» (WFC3) позволили определить состав атмосферы этой планеты. Атмосфера оказалась преимущественно водородной с примесью азота, метана и сильнильной кислоты, с плотной дымкой на уровне давления ~1 миллибар.

---

Владислава Ананьева

Транзитная суперземля GJ 1132 b была открыта в 2015 году. По уточненным данным, ее масса оценивается в 1.66 ± 0.23 масс Земли, радиус – в 1.16 ± 0.11 радиусов Земли, что приводит к средней плотности 6.3 ± 1.3 г/куб.см, совместимой с железокаменным составом. Планета вращается вокруг красного карлика спектрального класса M4.5 V, поэтому, несмотря на свою тесную орбиту (орбитальный период всего 1.63 земных суток), нагрета довольно умеренно: ее эффективная температура составляет 529 ± 9 К. 

В конце 2016 года было показано, что GJ 1132 b окружена плотной атмосферой – ее видимый радиус при наблюдениях на разных длинах волн различался на 4 стандартных отклонения. Однако состав атмосферы в тот момент определить не удалось – ни одна из предложенных моделей не смогла удовлетворительно описать имеющиеся данные. Исследователи наблюдали транзиты GJ 1132 b с Земли – с помощью 2.2-метрового телескопа MPG, установленного на Южно-Европейской обсерватории в Ла Силья, поэтому трансмиссионный спектр планеты был загрязнен теллурическими линиями. 

Чтобы избежать влияния земной атмосферы, систему GJ 1132 пронаблюдали на «Хаббле». 11 марта 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная результатам этих наблюдений. С помощью третьей широкоугольной камеры «Хаббла» удалось построить трансмиссионный спектр GJ 1132 b в полосе от 1.15 до 1.65 мкм. Спектр содержал сильную полосу синильной кислоты HCN вблизи 1.53 мкм, две слабые линии метана и общую тенденцию – увеличение видимого радиуса планеты с уменьшением длины волны, соотнесенное исследователями с рэлеевским рассеянием на мелких частицах дымки. Масштаб спектральных особенностей соответствовал атмосфере с низкой средней молекулярной массой (менее 5), т.е. преимущественно водородной. Кроме водорода, атмосфера GJ 1132 b содержит, по всей видимости, до 8% азота, несколько процентов гелия, и примерно по полпроцента метана и синильной кислоты. Углекислого газа и ацетилена не обнаружено.

---