«Джеймс Уэбб» обнаружил водяной пар, который может быть частью атмосферы скалистой экзопланеты
GJ 486 b примерно на 30% больше Земли и в три раза массивнее, что означает, что это скалистый мир с более сильной гравитацией, чем на Земле. Он обращается вокруг красного карлика чуть менее чем за 1,5 земных суток и находится слишком близко к своей звезде, вне пределов обитаемой зоны. И все же наблюдения «Уэбба» показывают признаки присутствия водяного пара.
Если водяной пар связан с планетой, это указывает на то, что у нее есть атмосфера, несмотря на высокую температуру и близость к звезде. Однако команда предупреждает, что водяной пар может находиться на самой звезде — в частности, в холодных звездных пятнах — а вовсе не на планете.
«Мы видим сигнал, и это почти наверняка связано с водой. Но мы пока не можем сказать, является ли эта вода частью атмосферы планеты, то есть у планеты есть атмосфера, или мы просто наблюдаем водный след, исходящий от звезды», — сказала Сара Моран из Университета Аризоны в Тусоне, ведущий автор исследования.
Команда наблюдала два транзита, каждый из которых длился около часа. Затем астрономы использовали три различных метода для анализа полученных данных. Результаты всех трех исследований показывают в основном плоский спектр с интригующим повышением на самых коротких длинах волн инфракрасного излучения. Команда запустила компьютерные модели, и пришла к выводу, что наиболее вероятным источником сигнала был водяной пар.
Водяной пар потенциально может указывать на наличие атмосферы на GJ 486 b, но не менее правдоподобным объяснением является водяной пар от звезды. Удивительно, но даже на нашем Солнце водяной пар иногда может присутствовать в солнечных пятнах, потому что они очень холодные по сравнению с окружающей поверхностью звезды. Звезда-родитель GJ 486 b намного холоднее Солнца, поэтому в ее звездных пятнах сконцентрировалось бы еще больше водяного пара. В результате это могло бы создать сигнал, имитирующий планетарную атмосферу.
«Мы не наблюдали свидетельств того, что планета пересекала какие-либо звездные пятна во время транзитов. Но это не значит, что на звезде нет других пятен. И это именно тот физический сценарий, который запечатлел бы этот сигнал воды в данных и в конечном итоге мог бы выглядеть как атмосфера планеты», — объяснил Райан Макдональд из Мичиганского университета в Энн-Арборе, один из соавторов исследования.
Будущие наблюдения «Уэбба» могут пролить больше света на эту систему. Предстоящая программа будет использовать прибор среднего инфракрасного диапазона MIRI для наблюдения за дневной стороной планеты. Также потребуются наблюдения на более коротких инфракрасных длинах волн с помощью второго прибора «Уэбба» NIRISS.
Исследование принято к публикации в Astrophysical Journal Letters.
