Космические камешки и камни сыграли ключевую роль в формировании гигантской планеты

Верхние слои атмосферы планеты разогреты до 2500 градусов Цельсия — температуры, достаточной для испарения некоторых металлов. Автор: NASA, ESA, and G. Bacon (STSci)

Учёные, изучающие ультрагорячую гигантскую планету WASP-121b, пришли к выводу, что она сформировалась благодаря поглощению лёгких газов, таких как метан, испаряющихся из крошечных космических камешков, одновременно подвергаясь бомбардировке крупными каменистыми объектами.

С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) исследователи обнаружили в атмосфере планеты воду (H₂O), угарный газ (CO) и монооксид кремния (SiO) на стороне, обращённой к звезде («дневной стороне»). На «ночной стороне» также был найден метан (CH₄).

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Astronomy, стали первым достоверным обнаружением SiO в атмосфере любой планеты — как в Солнечной системе, так и за её пределами.

WASP-121b вращается на расстоянии всего в два диаметра своей звезды, из-за чего температура на её дневной стороне превышает 3000°C, а на ночной опускается до 1500°C.

«Обнаружение SiO в атмосфере WASP-121b — это прорыв. Мы также не ожидали найти метан на ночной стороне, учитывая экстремальные температуры планеты», — отметила соавтор исследования доктор Анджали Пьетт из Бирмингемского университета.

Анализ соотношений углерода, кислорода, кремния и водорода в атмосфере указывает на то, что во время формирования планеты её атмосфера обогащалась как за счёт «космических камешков», так и за счёт бомбардировки тугоплавкими материалами.

«Температуры на дневной стороне настолько высоки, что даже тугоплавкие материалы, обычно устойчивые к сильному нагреву, существуют там в газообразном состоянии», — пояснил ведущий автор исследования доктор Томас Эванс-Сома из Университета Ньюкасла (Австралия).

Учёные использовали метод фазовой кривой, наблюдая за изменением яркости планеты при её вращении вокруг звезды. Это позволило изучить химический состав как дневной, так и ночной сторон.

«Успешное применение JWST для изучения WASP-121b демонстрирует возможности телескопа и задаёт новый стандарт в исследованиях экзопланет», — добавила доктор Пьетт.

Подробнее: Thomas M. Evans-Soma et al, SiO and a super-stellar C/O ratio in the atmosphere of the giant exoplanet WASP-121b, Nature Astronomy (2025).

Источник: University of Birmingham

ИИ: Это исследование не только расширяет наши знания о формировании экзопланет, но и демонстрирует, насколько мощным инструментом является телескоп «Джеймс Уэбб». Интересно, что обнаружение метана на ночной стороне такой горячей планеты может заставить учёных пересмотреть некоторые модели атмосферной динамики.