Экзопланета Kepler-51d, находящаяся приблизительно в 2615 световых годах от Земли в созвездии Лебедя, ранее вызывала вопросы у астрономов. Теперь, после исследований с использованием космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), загадок стало еще больше.
Kepler-51d относится к редкому классу так называемых «сверхпушистых» планет (super-puffs). По своим размерам она сопоставима с Сатурном, однако ее масса лишь в несколько раз превышает массу Земли. «Мы предполагаем, что у этих планет крошечные ядра и огромные атмосферы, что и придает им плотность, сопоставимую с сахарной ватой», — объясняет автор исследования, научный сотрудник Университета Пенсильвании Джессика Либби-Робертс. Если объяснить формирование даже одной такой планеты крайне сложно, то в системе Kepler-51 их как минимум три.
Обычно газовые гиганты формируются с массивным плотным ядром, которое притягивает толстую газовую оболочку, и это происходит, как правило, вдали от звезды — как у Юпитера и Сатурна. Kepler-51d не вписывается в эту схему: плотного ядра у нее, судя по всему, вообще нет, а орбита расположена примерно на таком же расстоянии от звезды, как Венера от Солнца. При этом звезда Kepler-51 достаточно активна, и ее звездный ветер, по идее, должен был бы сдувать газ с планеты.
Ученые надеялись, что JWST поможет разгадать эту загадку. Когда планета проходит на фоне своей звезды, часть звездного света фильтруется через ее атмосферу, и по спектру этого света можно определить химический состав — своего рода «отпечаток пальцев» атмосферы. Предшествующие наблюдения «Хаббла» уже показали отсутствие четких сигналов, и JWST с его расширенным инфракрасным диапазоном должен был увидеть больше. Но так и не увидел.
Причина — исключительно толстый слой дымки, окутывающий планету. «Этот слой поглощает свет на всех длинах волн, которые мы наблюдали, поэтому мы просто не можем увидеть, что находится под ним», — говорит соавтор исследования Сувратх Махадеван. По его словам, дымка напоминает ту, что окружает Титан, крупнейший спутник Сатурна, но в несравненно большем масштабе — ее толщина сопоставима с радиусом Земли.
Астрономы также рассмотрели альтернативное объяснение — наличие колец, которые могли бы блокировать свет и создавать иллюзию пониженной плотности. Однако полученные данные указывают на наличие именно дымки. В настоящее время команда анализирует данные JWST по другой планете системы — Kepler-51b, чтобы выяснить, типична ли такая густая дымка для «сверхпушистых» миров или же именно планета Kepler-51d уникальна в своей непроницаемости.
Ученые ранее обнаружили новый тип «расплавленных» планет с океаном магмы и серой в атмосфере.
Фото: hi-tech.mail.ru