Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил двойной гелиевый хвост у «горячего Юпитера»

Астрономы впервые непрерывно отследили процесс утечки атмосферы экзопланеты на протяжении полного орбитального цикла. Наблюдения за газовым гигантом WASP-121 b с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» показали, что его окружают два массивных хвоста из гелия, протянувшиеся более чем на половину орбиты вокруг звезды.

Художественное представление экзопланеты WASP-121 b с её двойным гелиевым хвостом. Автор: Бенуа Гужон, Университет Монреаля.

Исследование провела международная группа учёных под руководством Романа Аллара из Университета Монреаля с использованием канадского инструмента NIRISS на борту телескопа. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

WASP-121 b классифицируется как «ультрагорячий Юпитер» — год на нём длится всего 30 часов из-за крайне близкой орбиты к звезде. Мощное излучение разогревает атмосферу планеты до тысяч градусов, заставляя лёгкие газы, такие как гелий, улетучиваться в космос.

Наблюдения в течение почти 37 часов подряд позволили получить наиболее полные данные об этом процессе. Учёные обнаружили, что гелиевая оболочка планеты простирается на расстояние, более чем в 100 раз превышающее её диаметр, и формирует два отдельных хвоста: один тянется позади планеты, отталкиваемый излучением звезды, а другой изгибается впереди неё, вероятно, под воздействием звёздной гравитации.

«Мы были невероятно удивлены, увидев, как долго длится гелиевый отток. Это открытие раскрывает сложные физические процессы, формирующие атмосферы экзопланет», — заявил ведущий автор работы Роман Аллар.

Обнаруженная двойная структура ставит перед учёными новую задачу, так как существующие модели атмосферной утечки не могут её полностью объяснить. Это явление требует создания трёхмерных симуляций, учитывающих взаимодействие с излучением и звёздным ветром.

Изучение таких процессов важно для понимания эволюции планет. Атмосферная утечка может определять, останется ли мир газовым гигантом, превратится в планету типа Нептуна или будет полностью лишён атмосферы, обнажив каменное ядро. Наблюдения за WASP-121 b могут помочь объяснить, почему в космосе так мало «горячих Нептунов» — возможно, это остатки более крупных планет, чьи атмосферы были «сдуты» их звёздами.

Инструмент NIRISS, созданный Канадским космическим агентством, сыграл ключевую роль в этом открытии, позволив провести высокоточные непрерывные наблюдения. В будущем астрономы планируют выяснить, является ли двойной хвост WASP-121 b уникальным явлением или распространён среди других горячих экзопланет.

Больше информации: Romain Allart et al, A complex structure of escaping helium spanning more than half the orbit of the ultra-hot Jupiter WASP-121 b, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66628-5