Доказательства наличия водяного пара обнаружены в атмосфере Смертриоса

Художественная концепция Смертриоса. Автор: NASA.

Смертриос — богатый металлами горячий Сатурн, вращающийся вокруг HD 149026 — желтой звезды-субгиганта спектрального класса G0 IV, на расстоянии около 248,5 световых лет. Планета имеет радиус около 0,81 радиуса Юпитера и примерно в три раза менее массивна, чем Юпитер. Предыдущие наблюдения показали, что Смертриос вращается вокруг своего хозяина каждые 2,876 дней, примерно в 0,043 а.е. от него. Равновесная температура планеты оценивается в 1693 К.

Команда астрономов под руководством Сайеда А. Рафи из Токийского университета в Японии использовала КАРМЕНЕС в обсерватории Калар-Альто для проведения кросс-корреляционной спектроскопии Смертриоса с высоким разрешением. Их главной целью было получить больше информации о составе атмосферы этой экзопланеты.

«Пропускная спектроскопия представляет собой один из наиболее успешных подходов к исследованию атмосфер экзопланет. Мы проанализировали спектр пропускания высокого разрешения в ближнем инфракрасном диапазоне горячего Сатурна HD 149026 b, полученный с помощью спектрографа CARMENES», — пишут исследователи в статье.

Анализируя данные CARMENES, команда Рафи обнаружила признаки водного сигнала очень близко к ожидаемому местоположению Смертриоса. Самый сильный сигнал имел отношение сигнал/шум (S/N) 4,8. Астрономы отметили, что обнаруженный сигнал на данный момент можно рассматривать только как свидетельство существования водяного пара, а не как подтвержденное обнаружение.

Согласно исследованию, наличие водяного пара в атмосфере Смертриоса предполагает, что соотношение углерода и кислорода на планете должно быть меньше единицы, если атмосфера однородна и находится в химическом равновесии, поскольку ожидается, что содержание цианида водорода будет очень низким.

Хотя исследователи искали цианистый водород в атмосфере Смертриоса, они не нашли никаких доказательств присутствия этого соединения. Астрономы предполагают, что это может быть связано с относительно низким набором данных S/N. Поэтому возможность присутствия цианистого водорода в атмосфере этой планеты нельзя окончательно исключить.

В ходе исследования также были измерены орбитальная скорость Смертриоса и скорость покоя, которые составили примерно 158,17 и 2,57 км/с соответственно. Однако было отмечено, что, хотя орбитальная скорость соответствует ожидаемому значению, остальная скорость сильно смещена в красную сторону. Авторы статьи пришли к выводу, что это можно объяснить несколькими сценариями, такими как аномальная динамика атмосферы или орбита с ненулевым эксцентриситетом.

Больше информации: Sayyed A. Rafi et al, Evidence of Water Vapor in the Atmosphere of a Metal-Rich Hot Saturn with High-Resolution Transmission Spectroscopy, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2407.01266