Слід гідроксильної молекули вперше виявлений в атмосфері екзопланети, — вчені

Ця планета являє собою так званий "надгарячий Юпітер", газовий гігант, що обертається навколо своєї зірки набагато ближче, ніж Меркурій, і тому температура її атмосфери досягає більше 2500°C. Вчені виявили новий хімічний слід в атмосфері позасонячної планети. WASP-33b обертається навколо зірки, відмінної від нашого Сонця, повідомляє Scitechdaily

"Це перше пряме свідчення наявності OH в атмосфері планети за межами Сонячної системи. Це показує не тільки те, що астрономи можуть виявити цю молекулу в атмосферах екзопланет, але також і те, що вони можуть почати розуміти детальний хімічний склад цих планет", — говорить доктор Стеванус Нугрохо, провідний дослідник з Центру астробіології та Королівського університету в Белфасті.

В атмосфері Землі ОН утворюється переважно в результаті реакції водяної пари з атомарним киснем. Це так званий "атмосферний очищувач", який грає вирішальну роль в атмосфері Землі для видалення забруднюючих газів, які можуть бути небезпечними для життя наприклад, метану або окису вуглецю.

На набагато більш гарячій і великій планеті, такій як WASP-33b, де астрономи раніше виявили ознаки газоподібного оксиду заліза і титану, OH грає ключову роль у визначенні хімічного складу атмосфери через взаємодію з водяною парою і оксидом вуглецю. Вчені вважають, що велика частина OH в атмосфері WASP-33b утворилася в результаті руйнування водяної пари через надзвичайно високу температуру.

"В наших даних ми бачимо тільки слабкий сигнал від водяної пари, який підтверджує ідею про те, що вода руйнується з утворенням гідроксилу в цьому екстремальному середовищі", — говорить доктор Ернст де Муїдж з Королівського університету у Белфасті.

Щоб зробити це відкриття, вчені використовували інструмент під назвою InfraRed Doppler (IRD) на телескопі Subaru діаметром 8,2 метра, розташованому в районі вершини Мауна-Кеа на Гаваях на висоті 4200 м над рівнем моря. Цей інструмент може виявляти атоми і молекули за допомогою їх "спектральних відбитків", унікальних наборів характеристик поглинання темряви, накладених на райдугу кольорів (або спектр), які випромінюють зірки і планети.

Оскільки планета обертається навколо своєї зірки, її швидкість відносно Землі змінюється з часом. Тому колір спектральних відбитків змінюється разом зі швидкістю планети. Це дозволяє відокремити сигнал планети від її яскравої зірки, яка зазвичай заважає таким спостереженнями, незважаючи на те, що сучасні телескопи не такі потужні, щоб зробити чіткі знімки таких екзопланет "надгарячих Юпітерів".

"Наука про позасонячні планети відносно нова, і ключова мета сучасної астрономії — детальне дослідження атмосфери цих планет і пошук екзопланет земного типу. Кожен нове відкриття в атмосфері цих планет дає нам більше знань про такі екзопланети і про методи, необхідні для вивчення їх атмосфер", — каже доктор Ніл Гібсон, доцент Коледжу Трініті в Дубліні.

Скориставшись унікальними можливостями IRD, астрономи змогли виявити крихітний сигнал від гідроксилу в атмосфері планети.

"IRD — кращий інструмент для вивчення атмосфери екзопланети в інфрачервоному діапазоні", — говорить професор Мотохіде Тамура, директор Центру астробіології.

"Ці методи характеристики атмосфери екзопланет як і раніше можна застосовувати тільки до дуже гарячих планет, але ми хотіли б і далі розвивати наші знання, які дозволять нам застосовувати ці методи до холодніших планет і, у підсумку, до другої Землі", — говорить доктор Хадзіме Кавахара, доцент Токійського університету.

"Хоча WASP-33b і є гігантською планетою, ці спостереження можуть стати випробувальним майданчиком для обладнання нового покоління, таких як Тридцятиметровий Телескоп і Надзвичайно великий Телескоп, у пошуках слідів життя на менших і можливо кам'янистих світах, які можуть дати відповідь на одне з найдавніших питань людства: "Чи одні ми у Всесвіті?", — каже професор Кріс Уотсон з Королівського університету в Белфасті.