Издание News UCSC сообщает, что новые результаты, полученные командой JWST Transiting Exoplanet, раскрывают полный набор атомов и молекул, из которых состоит атмосфера экзопланеты WASP-39b, включая первый фотохимический побочный продукт, обнаруженный на экзопланете.

Первые результаты наблюдений WASP-39b с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST), опубликованные в августе текущего, 2025 года, включали в себя первую информацию об однозначном обнаружении углекислого газа в атмосфере экзопланеты. В то время группа отметила интересную особенность в своих результатах, но еще не идентифицировала молекулу, ответственную за нее.

Теперь они идентифицировали «таинственную молекулу» как диоксид серы и определили, что она образуется в результате фотохимии — химических реакций в атмосфере, вызванных светом от звезды, рядом с которой находится планета, аналогично образованию озона в результате фотохимических реакций в атмосфере Земли.

«Открытие фотохимии в атмосфере экзопланеты типа «горячего Юпитера», такой как WASP-39b, имеет важное значение, поскольку позволяет нам проверить наши модели и открывает новые направления исследований», — сказала Натали Баталья (Natalie Batalha), профессор астрономии и астрофизики в Калифорнийском университете в Санта-Крусе, которая возглавляет научную группу по раннему обнаружению транзитных экзопланет JWST.

Группа представила последние результаты в серии из пяти новых статей, три из которых находятся в печати, а две — на рассмотрении. Они наблюдали за планетой, проходившей перед своей звездой, что позволило им проанализировать звездный свет, проходящий через атмосферу планеты, используя спектроскопию для разделения света на составляющие длины волн и выявления «отпечатков пальцев» молекул, составляющих атмосферу планеты.

«Мы видим в атмосфере WASP-39b множество атомов и молекул, включая натрий, калий, воду, углекислый газ, оксид углерода и загадочную молекулу — диоксид серы», — сказала г-жа Баталья. «Процесс идентификации молекул также дает нам информацию о соотношении элементов, таких как соотношение углерода к кислороду и калия к кислороду, которые являются индикаторами процессов формирования планет».

Химический состав атмосферы экзопланеты WASP-39 b позволяет предположить, что в с планетой в прошлом происходили столкновения и слияния более мелких тел, называемых планетезималями, в результате которых в конечном итоге она и образовалась.

«Обилие серы [по отношению к] водороду указывает на то, что планета, вероятно, подверглась значительной аккреции планетезималей, которые могут доставлять [эти компоненты] в атмосферу», — сказал Казумаса Оно (Kazumasa Ohno), научный сотрудник Калифорнийского университета в Санта-Крузе, работавший с данными Уэбба. «Данные также указывают на то, что кислорода в атмосфере гораздо больше, чем углерода. Это потенциально указывает на то, что WASP-39 b изначально сформировалась вдали от центральной звезды».

Исследования также выявили наличие неоднородных облаков в атмосфере экзопланеты.

Напомним, что WASP-39b — это горячий газовый гигант, масса которого сопоставима с массой Сатурна, вращающийся очень близко к своей звезде. Близкая орбита и высокая температура типичны для распространенного класса экзопланет типа «Горячий Юпитер». Близость планеты к своей звезде — в восемь раз ближе, чем Меркурий к Солнцу — делает ее прекрасной лабораторией для изучения влияния излучения родительских звезд на экзопланеты. Более глубокое понимание взаимосвязи между звездами и планетами должно способствовать пониманию того, как эти процессы формируют многообразие планет, наблюдаемых в галактике.

Изображение: экзопланета класса «Горячий Юпитер», by NASA Hubble Space Telescope on Unsplash