Наблюдения Уэбба показывают, что близлежащая суперземля имеет богатую серой атмосферу

Спектр пропускания L98-59 d, полученный с помощью транзитной спектроскопии. Автор: Gressierof et al., 2024.

Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), астрономы из Научного института космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, и других местах провели трансмиссионную спектроскопию близлежащей суперземной экзопланеты, известной как L98-59 d. Результаты этих наблюдений, доступные в исследовательской статье , опубликованной 28 августа на сервере препринтов arXiv, предполагают, что у планеты богатая серой атмосфера.

L98-59 — яркая звезда-карлик спектрального класса М, расположенная примерно в 34,6 световых годах от нас. Известно, что вокруг нее вращаются по крайней мере четыре планеты, и одна из них — L98-59 d — суперземля, которая примерно на 58% больше Земли и имеет массу 2,31 массы Земли. L98-59 d совершает оборот вокруг своей звезды каждые 7,45 дня на расстоянии примерно 0,05 а. е. Равновесная температура планеты оценивается в 416 К.

Учитывая, что об атмосфере L98-59 d известно очень мало, группа астрономов под руководством Амели Грессироф из STScI использовала спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) JWST для проведения спектроскопических наблюдений этой планеты в трансмиссионном диапазоне. Наблюдения проводились в рамках программы JWST Guaranteed Time Observations (GTO) cycle 1.

«Мы представили одно транзитное наблюдение суперземли L98-59 d с помощью режима JWST NIRSpec G395H», — пишут исследователи в статье.

Анализируя полученные данные, команда Грессирофа обнаружила намеки на наличие серосодержащих соединений в атмосфере L98-59 d. Более того, водород и гелий, по-видимому, являются фоновыми газами в атмосфере планеты.

Согласно статье, атмосфера L98-59 d демонстрирует высокое содержание сероводорода (H ₂ S) и диоксида серы (SO ₂). Они исключили возможность того, что это может быть вызвано звездным загрязнением.

Астрономы отмечают, что присутствие диоксида серы в атмосферах экзопланет, таких как L98-59 d, является свидетельством фотохимии. Более того, серные виды и облака обычно ожидаются в гигантских планетах и атмосферах коричневых карликов. Они добавляют, что способность обнаруживать диоксид серы в атмосферах экзопланет обеспечивает решающий тест для различных моделей формирования планет.

Подводя итоги, авторы статьи подчеркивают важность дальнейших наблюдений транзита L98-59 d для подтверждения своих новых выводов.

«Если это подтвердится, обнаружение серосодержащих соединений в атмосфере с преобладанием водорода вокруг L98-59 d, планеты с радиусом 1,58 радиуса Земли, станет значимым результатом, поскольку она находится как раз на границе сохранения планетами своей первичной водородно-гелиевой атмосферы», — заключают ученые.

Больше информации: Amélie Gressier et al, Hints of a sulfur-rich atmosphere around the 1.6 R _⊕ Super-Earth L98-59 d from JWST NIRSpec G395H transmission spectroscopy, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.15855