Астрономы, возможно, обнаружили наличие воды в атмосфере невероятно горячей экзопланеты, которая также является одной из самых «металлических», когда-либо обнаруженных.
Экзопланета, о которой идет речь — HD 149026 b, которая также известна как «Смертриос» (Smertrios), бог войны в гэльской культуре. Смертриос вращается вокруг жёлтого субгиганта, звезды HD 149026 (Ogma, бог из ирландской и шотландской мифологии), расположенной примерно в 247 световых годах от Земли. Экзопланета находится примерно в 6,5 миллионах километрах от своей родительской звезды, совершая один оборот менее чем за три земных дня. Имея размер около трёх четвертей Юпитера, Смертриос классифицируется как «горячий Сатурн».
Художественная иллюстрация экзопланеты Смертриос на орбите вокруг жёлтого карлика HD 149026. Голубое гало символизирует воду в атмосфере планеты. Источник: Robert Lea (Canva)
Из-за близости Смертриоса к своей звезде он приливно постоянно обращён к HD 149026 лишь одной стороной, где температура достигает 2600 градусов по Фаренгейту (1420 градусов по Цельсию). Его относительно более прохладная «ночная сторона» всегда обращена в космос. Но плотность и состав Смертриоса, обнаруженного в 2005 году, когда он проходил перед своей звездой, уже тогда показались астрономам необычными.
«Горячие газовые гиганты — это экзопланеты, которые по размерам похожи на Юпитер или Сатурн, но вращаются вокруг своих звёзд на чрезвычайно близких расстояниях. Обычно их орбитальный период составляет менее десяти дней, что означает, что год на этих планетах может длиться меньше недели» — сказал Сайед Али Рафи, участник команды, стоящей за открытием, и астроном из Токийского университета.
Когда космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) наблюдал Смертриос в 2023 году, обнаружилось, что металличность планеты (доля металлов по отношению к водороду) намного выше, чем у большинства горячих Сатурнов и более крупных горячих Юпитеров. Это соотношение также намного больше у Смертриоса, чем у Юпитера и Сатурна.
Когда астрономы говорят о «металлах», они имеют в виду элементы тяжелее водорода и гелия. Обычно считается, что металлы обратно пропорциональны массе газовых гигантов. Это означает, что чем больше становится газовый гигант, тем меньше у него должно быть металлов. Смертриос бросает вызов этой тенденции. Также было обнаружено, что у планеты аномально большое твёрдое ядро, поэтому плотность планеты так высока.
«Состав планеты, по-видимому, несовместим с текущими сценариями формирования экзопланет, которые у нас есть для горячих газовых гигантов, и это по сей день остаётся загадкой. Поэтому нам важно исследовать атмосферу этой планеты, поскольку это может помочь раскрыть историю её формирования через такие свойства атмосферы, как металличность и соотношение углерода и кислорода», — сказал Али Рафи.
Чтобы исследовать атмосферу Смертриоса и выяснить, почему планета такая «металлическая», Али Рафи и его коллеги обратились к спектрографу CARMENES в обсерватории Калар-Альто в Испании.