Обнаружение углерода-13 на экзопланете TYC 8998-760-1 b указывает на то, что она образовалась на значительном удалении от своей звезды, за пределами области, где обычно скапливается угарный газ.
В атмосфере газового гиганта TYC 8998-760-1 b, находящегося на расстоянии около 310 световых лет, зафиксировано наличие углерода-13. Этот изотоп свидетельствует о том, что экзопланета образовалась на значительном расстоянии от своей звезды, за пределами области, где формируется монооксид углерода. Как сообщается в новой статье, опубликованной в журнале Nature.
В 2019 году астрономы обнаружили у звезды TYC 8998-760-1, схожей с Солнцем обнаружили две крупные планеты: одна — в шесть раз массивнее Юпитера, другая — в 14 раз. Это был тот редкий случай, когда экзопланеты удалось снять напрямую, с помощью телескопа VLT, вооруженного специальным «коронографом». Именно поэтому ученые заметили планеты, хотя те находятся от звезды на весьма внушительном расстоянии и вряд ли были бы найдены с помощью транзитного и других традиционных методов.
Орбита TYC 8998-760-1 b располагается примерно на расстоянии 160 астрономических единиц – это среднее расстояние между Землей и Солнцем. Для сравнения, орбита Плутона находится «всего» на 40 астрономических единицах. Кроме того, TYC 8998-760-1 b в два раза превышает размеры Юпитера и обладает достаточной светоотражающей способностью, позволяющей наблюдать её с помощью телескопов. Новые наблюдения были проведены Игнасом Снеллен (Ignas Snellen) из нидерландской Лейденской обсерватории и его командой.
Используя инфракрасный спектрограф SINFONI, прикрепленный к телескопу VLT, ученые получили спектр TYC 8998-760-1 b, содержащий линии поглощения, свидетельствующие о наличии различных веществ в его атмосфере. В частности, исследователи зафиксировали признаки углерода-13 — этот изотоп является стабильным, но встречается относительно редко – его доля в углероде на Земле составляет приблизительно один процент. На планете TYC 8998-760-1 b он, вероятно, входит в состав молекул угарного газа (CO.
Содержание углерода-13 оказалось значительно выше ожиданий астрономов. Это связывают с тем, что планета удалилась от своей звезды на большое расстояние: за пределами снеговой линии моноксида углерода — условной границы, за которой температура так низка, что это летучее соединение переходит в твердое состояние. Формируясь в этом регионе, TYC 8998-760-1 b собрала большие объемы СО в виде льда, а с ним и изотопов углерода-13.
Авторы указывают на то, что все планеты Солнечной системы расположены на значительно меньшем расстоянии от звезды, поэтому точных аналогов TYC 8998-760-1 b в нашей системе, вероятно, не существует. Однако, схожие черты можно наблюдать у Нептуна и Урана: оболочки этих газовых гигантов содержат большое количество дейтерия, поскольку они образовались за пределами снеговой линии воды. По словам ученых, в будущем изучение изотопного состава экзопланет может стать новым инструментом для определения места, в котором они появились на свет.