Впервые исследованы параметры атмосферы удаленной супер-Земли

Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики впервые смогли произвести прямые измерения параметров атмосферы супер-Земли GJ 1214b, по результатам которых выяснилось, что газовая оболочка планеты либо состоит из водяного пара, либо содержит большое количество плотных облаков.

Обнаруженная год назад планета расположена в созвездии Змееносца в 40 световых годах от Земли. Возможность достаточно детального исследования планеты является следствием того, что по отношению к земному наблюдателю объект регулярно проходит перед диском своей звезды, и в результате фиксирования изменений ее яркости, ученые смогли не только обнаружить планету, но и определить ее массу – 6,5 земных и радиус – в 2,63 раза больше нашего. То есть GJ 1214b является одной из самых малых известных супер-Земель, наряду с CoRoT-7b и Kepler-9d.

Один из участников команды Джейкоб Бин (Jacob Bean) рассказал, что «прежние исследования показали, что GJ 1214b должна обладать мощной атмосферой, поскольку ее плотность слишком мала для небесного тела, состоящего только из твердого вещества. Однако состав этой атмосферы не может быть установлен исходя только из радиуса и массы планеты».

В качестве возможных вариантов устройства атмосферы ученые выделяют три типа. Первый – планета с водородной атмосферой, похожая на Нептун или Уран, но меньших размеров. Второй – «водный мир»: большая концентрация водяного пара в атмосфере, при возможном полном отсутствии жидкой воды на поверхности из-за высокой температуры. Третий – планета с большим количеством плотных облаков или аэрозолей в атмосфере.

Чтобы выяснить, как именно устроена атмосфера планеты, авторы исследования с апреля по июнь 2010 года проводили спектрометрические измерения системы GJ 1214 с помощью одного из приборов телескопа VLT Европейской южной обсерватории (ESO). Они анализировали, как меняется спектр звезды при прохождении планеты перед ее диском, поскольку часть звездного излучения проходит через атмосферу планеты и несет с собой информацию о ее свойствах. Впоследствии выяснилось, что измеряемый спектр «гладкий» и напрямую определить химический состав атмосферы оказалось невозможно. В качестве основных предположений приняты версии о том, что атмосфера GJ 1214b может состоять из водяного пара либо в большом количестве могут присутствовать соли соляной кислоты. Для прояснения этой проблемы необходимы дальнейшие исследования.