Астрономи вперше в історії виявили вуглекислий газ поза межами Сонячної системи

Космічний телескоп Джеймса Вебба здійснив прорив у вивченні атмосфер далеких екзопланет, дозволивши науковцям зазирнути в історію їхнього формування. За допомогою передової інфрачервоної камери JWST вперше детально дослідив атмосферу гігантських планет у системі HR 8799, яка розташована за 130 світлових років від Землі в сузір'ї Пегаса.

HR 8799 — одна з перших відомих систем, де вдалося отримати прямі зображення відразу чотирьох масивних планет. Ці газові гіганти, позначені як HR 8799 b, c, d та e, у 5−10 разів перевищують масу Юпітера та обертаються на відстані від 15 до 70 астрономічних одиниць від своєї зорі. Зірка, навколо якої вони обертаються, удвічі більша за Сонце та значно молодша — їй лише 30 мільйонів років.

У ході спостережень вчені зафіксували в атмосфері цих планет значну кількість вуглекислого газу. Це стало вагомим доказом того, що вони сформувалися шляхом акреції ядра — процесу, під час якого тверді ядра поступово накопичують навколо себе гази з протопланетного диска. Саме за такою схемою, вважають астрономи, виникали Юпітер і Сатурн у Сонячній системі.

Дослідження також охоплювало систему 51 Ерідана, і результати лише зміцнили висновки про спільність сценаріїв формування планетних систем. За словами керівника дослідження Вільяма Балмера з Університету Джонса Гопкінса, такі роботи допомагають зрозуміти не лише інші світи, а й краще усвідомити місце Сонячної системи та людства у Всесвіті.

Успіх цих спостережень став можливим завдяки технології коронографа NIRCam на борту телескопа — вона дозволила «відсікти» яскраве світло зірки й побачити інфрачервоне випромінювання самих планет. Детальний аналіз спектру поглинання показав, що атмосфери планет HR 8799 містять більше важких елементів, ніж вважалося раніше.

Всього відомо близько 6 тисяч екзопланет, однак напряму сфотографувати вдалося лише кілька десятків — і тут можливості JWST стали справжнім проривом. Ці спостереження проведено в рамках програми гарантованого часу спостережень телескопа й стали ще одним підтвердженням ключової ролі JWST у сучасній астрономії та дослідженні походження планетних систем.