Учёные впервые использовав аппарат «Джеймс Уэбб», подтвердили существование планеты за пределами Солнечной системы LHS 475 b. Планета такого же размера, как и Земля, и относится к каменистому типу. Её обнаружили транзитным методом, наблюдая кривую блеска звезды LHS 475. Спектроскопия с помощью прибора NIRSpec показала, что планета на несколько сотен градусов теплее Земли, что делает её похожей на Венеру.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые использовался для подтверждения существования внесолнечной планеты. Это первое подтверждение с начала его научных наблюдений. Экзопланета, формально названная LHS 475 b, имеет каменистую структуру и размер, равный размеру Земли. «Джеймс Уэбб» ранее наблюдал и изучал экзопланеты, но это первый случай подтверждения с помощью других телескопов.
Группа исследователей, проводившая наблюдения, выбрала звездную систему LHS 475 после анализа данных спутника НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Полученные данные дали основание предположить наличие экзопланеты. Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec спутника Уэбба обнаружил экзопланету, наблюдая всего два транзита – прохождения планеты перед звездой. Данные прибора не оставляли сомнений в существовании планеты.
«Первые наблюдения за каменной планетой, аналогичной по размеру Земле, проложили путь к изучению атмосфер подобных объектов с помощью телескопа Уэбба. — заявил Марк Клэмпин, руководитель отдела астрофизики в центральном офисе НАСА. Телескоп «Вебб» приближает нас к новому познанию планет, похожих на Землю, за пределами нашей Солнечной системы, а миссия только началась. «.
Из всех функционирующих ныне космических телескопов только «Уэбб» может характеризовать атмосферы внесолнечных планет размером с Землю. NIRSpec, наблюдая за изменениями в свете LHS 475 при вращении планеты вокруг нее, предоставил кривую блеска, отражающую транзит экзопланеты перед звездой.
Эта экзопланета обращается вокруг красного карлика, который находится в созвездии Октант примерно в 41 световой год от нас. Ей требуется всего два земных дня, чтобы совершить полный оборот вокруг звезды. Несмотря на близость к звезде, температура красного карлика ниже половины температуры Солнца, поэтому учёные предполагают, что на планете может сохраняться атмосфера.
Уэбб обнаружил, что планета нагрета на сотни градусов сильнее Земли. Если впоследствии будут найдены облака, учёные предположат, что планета больше напоминает Венеру с её углекислым газом и густыми облаками.
Что показывают спектры?
Чтобы выяснить состав атмосферы планеты, команда исследовала спектр пропускания с помощью NIRSPec. Этот прибор помогает определить химический состав оболочки планеты. Плоская линия в спектре, обнаруженная на LHS 475 b, может много рассказать о ней.
На самом деле Уэбб не обнаружил достаточного количества каких-либо элементов или молекул. Данные на графике соответствуют спектру планеты без атмосферы. Атмосфера из чистого углекислого газа при нынешнем уровне точности неотличима от плоской линии. Чисто метановая атмосфера не является благоприятной, поскольку метан должен блокировать больше звездного света на длине волны 3,3 микрона. Команда не смогла сделать вывод о составе атмосферы, но исключила плотную атмосферу с преобладанием метана, подобную атмосфере спутника Сатурна Титана.
Возможен вариант, когда атмосфера образована исключительно углекислым газом, но для его подтверждения команде нужны более точные измерения. Дополнительные спектры получат в ходе новых наблюдений летом 2023 года.
В ожидании этого исследование выявило возможность обнаружить JWST планеты размером с Землю, обращающиеся вокруг малых красных карликов. Подтверждение свидетельствует о точности инструментов миссии. — заявил Кевин Стивенсон из Университета Джона Хопкинса в штате Мэриленд, автор публикации. Это лишь одно из множества открытий, которое его ждут. Коллег Якоба Лустига-Ягера поддерживает эту точку зрения: «С таким телескопом каменистые экзопланеты — новый рубеж».