Газовые гиганты-экзопланеты оказались неожиданно сухими

P2ju0tahtcU1

Газовый гигант HD 209458b расположен в 150 световых годах от Земли и относится к группе «горячих юпитеров».

«Хаббл» не нашел водяного пара в экзопланетных двойниках Юпитера. Группа астрономов под руководством Никку Мадхусудана (Nikku Madhusudhan) из Кембриджского университета обнаружила, что гигантские газовые экзопланеты содержат на несколько порядков меньше водяного пара, чем предсказывают современные теории их образования. Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters, кратко о нем пишет Nature.

Исследователи группы Мадхусудана использовали данные инфракрасной спектрометрии трех известных экзопланет (HD 189733b, HD 209458b, и WASP-12b) для того, чтобы вычислить химический состав их атмосферы. Эти данные были получены телескопом «Хаббл» во время прохода планет по диску своих звезд — в такой момент атмосфера экзопланеты просвечивается, что позволяет искать в проходящем свете характерные «отпечатки» различных элементов и химических веществ.

Моделирование того, какой атмосферный состав может давать полученный «Хабблом» сигнал показало, что количество воды отличается, — причем на несколько порядков, — от того, что предсказывает теория. Например, в атмосфере экзопланеты 209458b содержалось в 1000 раз меньше воды, чем в атмосфере Юпитера.  

Согласно современным представлениям, газовые гиганты должны содержать значительные запасы воды. Такие планеты даже формируются подобно снежному кому — в процессе слипания частиц водного инея. Однако новые данные ставят под вопрос справедливость современной теории планетообразования.

Впрочем, некоторые ученые подчеркивают, что данные группы Мадхусудана справедливы только если не учитывать эффект экранирования атмосферы экзопланеты облаками. По версии принстонского астрофизика Адама Барроуза (Adam Burrows), если на экзопланете существуют достаточно плотные облака, то они смогут скрыть внутренние запасы водяного пара от проходящего света звезды. Однако, не вполне понятно, как подобные облака могут сущестовать на такой высоте, которую требует версия Барроуза и каков может быть их химический состав.

Газовыми гигантами называют планеты, значительная часть массы которых представлена такими летучими веществами как вода, метан, водород и аммиак. В солнечной системе к таким планетам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Значительная часть экзопланет также представлена газовыми гигантами.