Используя возможности космического телескопа James Webb, международная группа астрономов обнаружила у экзопланеты WASP-121b две протяжённые струи газа, состоящие из гелия. Это открытие стало настоящей сенсацией: подобное явление не укладывается в рамки существующих научных моделей. WASP-121b, находящаяся на расстоянии около 858 световых лет от Земли, относится к классу так называемых «ультрагорячих Юпитеров» — массивных газовых гигантов, вращающихся в непосредственной близости от своих звёзд.
Планета совершает полный оборот вокруг своей звезды всего за 30 часов. Из-за столь тесного соседства с родительским светилом атмосфера WASP-121b разогревается до экстремальных температур — примерно 2300 градусов Цельсия. Под воздействием мощного излучения лёгкие элементы, такие как водород и гелий, начинают покидать планету, формируя своеобразные газовые шлейфы, уходящие в космос.
До сих пор учёные могли наблюдать утечку атмосферы только во время транзита экзопланет — когда те проходят на фоне своих звёзд. Однако такие наблюдения давали лишь фрагментарную картину, не позволяя понять, продолжается ли процесс утечки вне этих коротких промежутков времени.
Новые горизонты
С помощью спектрографа NIRSpec на борту James Webb исследователи впервые смогли проследить за поведением гелия на протяжении почти 37 часов — то есть практически на всём протяжении орбиты WASP-121b. Это позволило получить наиболее полное представление о том, как именно происходит утечка атмосферы у подобных планет.
Результаты оказались неожиданными: сигнал гелия фиксировался более половины орбитального периода, что стало самой длительной непрерывной регистрацией этого явления за всю историю наблюдений. Оказалось, что облако газа вокруг WASP-121b простирается далеко за пределы самой планеты, а его структура куда сложнее, чем предполагалось ранее.
Особое удивление вызвало то, что гелий формирует сразу два отдельных хвоста. Один из них отбрасывается назад относительно движения планеты под действием звёздного ветра и излучения, а второй, напротив, тянется вперёд, словно притягиваемый гравитацией звезды. Современные теории не могут объяснить, почему газовые струи ведут себя столь необычно.
Вызов для науки
Длина этих хвостов поражает воображение: они в сто раз превышают диаметр самой WASP-121b и втрое больше расстояния между планетой и её звездой. Подобная конфигурация не встречалась ни в одной из известных моделей атмосферных процессов на экзопланетах.
По словам участников исследования, новые данные заставляют пересмотреть представления о том, как формируются и эволюционируют атмосферы у горячих газовых гигантов. Теперь учёным предстоит искать новые физические механизмы, способные объяснить столь необычное поведение гелия.
Гелий считается одним из ключевых индикаторов атмосферной утечки на экзопланетах. Благодаря высокой чувствительности James Webb, астрономы могут отслеживать его даже на огромных расстояниях. Анализируя, как гелий поглощает свет, исследователи смогли построить детальную картину распределения газа вокруг WASP-121b.
Планета под прицелом
WASP-121b, также известная как Tylos, давно привлекала внимание специалистов благодаря своим экстремальным условиям. Её атмосфера подвергается постоянному воздействию мощного излучения, что приводит к постепенной потере массы. Подобные процессы могут существенно влиять на эволюцию планет и даже определять их дальнейшую судьбу.
Ранее учёные могли лишь догадываться, насколько интенсивно происходит утечка атмосферы у горячих Юпитеров. Теперь, благодаря новым наблюдениям, стало ясно: этот процесс может быть гораздо сложнее и масштабнее, чем предполагалось. Двойные хвосты гелия — явление, которое требует пересмотра многих устоявшихся представлений.
Исследование, опубликованное в одном из ведущих научных журналов, уже вызвало бурную дискуссию в астрономическом сообществе. Специалисты отмечают, что подобные открытия открывают новые горизонты для изучения экзопланет и их атмосфер.
Будущее исследований
В ближайшие годы учёные планируют продолжить наблюдения за WASP-121b и другими горячими Юпитерами, чтобы выяснить, насколько распространены подобные явления. Возможно, двойные газовые хвосты — не уникальная особенность этой планеты, а типичный признак для целого класса экзопланет.
James Webb уже доказал свою эффективность в изучении далёких миров. Его инструменты позволяют получать данные с беспрецедентной точностью, что даёт шанс раскрыть ещё больше тайн Вселенной. Новые открытия могут не только изменить наши представления о планетах за пределами Солнечной системы, но и помочь понять процессы, происходящие на ранних этапах формирования планет.
Если Вы не знали, James Webb Space Telescope — крупнейший и самый совершенный космический телескоп, запущенный в 2021 году. Он был создан международным консорциумом при участии NASA, ESA и Канадского космического агентства. Основная задача телескопа — исследование ранней Вселенной, экзопланет и процессов звездообразования. Благодаря уникальным инструментам, James Webb способен фиксировать инфракрасное излучение, что позволяет заглядывать в самые отдалённые уголки космоса и открывать ранее недоступные для наблюдения объекты.
