Уэбб изучил атмосферу планеты, пережившей смерть своей звезды

Экзопланета у белого карлика: новая загадка «Уэбба»

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» провел детальное исследование атмосферы гигантской экзопланеты, которая вращается вокруг белого карлика. Этот объект является остатком звезды, прошедшей стадию красного гиганта. Планета представляет собой настоящий научный ребус: она находится там, где её быть не должно, обладает аномально высокой температурой и считается первой в истории наблюдений экзопланетой, «пережившей» гибель своей материнской звезды.

Случайное открытие системы WD 1856

Экзопланета WD 1856 b была обнаружена астрономами случайно в 2020 году. Поиски планет у белых карликов традиционно считались бесперспективными: считалось, что все небесные тела вблизи умирающей звезды неизбежно либо испаряются в расширяющейся оболочке, либо поглощаются ядром при коллапсе звезды. Неожиданное обнаружение объекта в столь опасной близости стало громким событием для научного сообщества.

Система WD 1856+534 удалена от Земли на 82 световых года. Сама звезда сопоставима по размерам с нашей планетой, имеет массу около 0,52 солнечной и находится в состоянии остывания уже порядка 6 млрд лет. Экзопланета WD 1856 b крупная — её радиус составляет около 0,9 радиуса Юпитера, а масса варьируется от 4,3 до 10,9 масс Юпитера.

Особенности транзита и химический состав атмосферы

Во время прохождения по диску звезды (транзита), занимающего всего восемь минут, экзопланета перекрывает лишь часть света, что стало вызовом для астрофизиков. Стандартные модели транзитов оказались неэффективны, и исследователям пришлось адаптировать методологию под этот уникальный случай.

Спектральный анализ показал присутствие углеводородов со статистической значимостью 4σ. Особое внимание привлек метан: его концентрация в атмосфере составляет около 7%. Для сравнения, в атмосфере Юпитера содержание метана не превышает 0,3%. Высокий уровень этого газа поставил перед учеными вопрос об истории эволюции планеты.

Сценарий миграции: как планета уцелела

Данные указывают на наиболее вероятный сценарий: планета не находилась рядом со звездой в момент её превращения в белого карлик. Вероятно, в системе присутствуют другие, более удаленные объекты, гравитационное влияние которых спустя миллиарды лет после смерти звезды направило WD 1856 b по спирали к светилу. В пользу этой теории говорит текущее положение планеты: она вращается на расстоянии всего 0,02 астрономической единицы с периодом обращения 1,4 суток.

Приливные силы при сближении разогрели планету, постепенно превратив её вытянутую орбиту в практически круговую. Этот механизм доказывает, что изучение белых карликов может открыть новую страницу в астрономии. Оказывается, в нашей галактике могут существовать тысячи скрытых экзопланет, которые еще предстоит обнаружить.