Издание Simple Science сообщает, что HD 189733b — хорошо изученная экзопланета, расположенная примерно в 64 световых годах от Земли. Она классифицируется как «Горячий Юпитер», то есть крупный газовый гигант, вращающийся близко к своей звезде, что делает данную экзопланету очень горячей. Эта экзопланета интересна тем, что является одним из ближайших к нам «Горячих Юпитеров», что позволяет ученым детально изучать ее атмосферу.

Понимание атмосферы экзопланет помогает исследователям узнать об их составе, формировании и потенциальной обитаемости. Анализируя свет, исходящий от этих планет, ученые могут определить, какие газы присутствуют в них и в каких количествах. Эта информация может пролить свет на то, как эти миры формировались и развивались с течением времени.

Предыдущие исследования HD 189733b уже обнаружили в ее атмосфере молекулы, такие как вода (H₂O) и оксид углерода (CO). Некоторые исследователи заявляли об обнаружении метана (CH₂), но эти результаты были оспорены. Изучая HD 189733b, учёные могут получить более чёткую картину динамики атмосферы и влияния температуры и давления на эти газы.

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope, JWST) наблюдал два транзита HD 189733b 25 и 29 августа 2022 года. В ходе этих наблюдений ученые использовали специальные фильтры для улавливания света на разных длинах волн. Целью наблюдений был анализ света, проходящего через атмосферу планеты, когда она проходит перед своей звездой.

В первом сеансе использовался фильтр F444W в течение 6 часов, что позволило зафиксировать тысячи точек данных по свету. Во втором сеансе использовался фильтр F322W2, и он также продолжался 6 часов. Оба наблюдения включали дополнительное время до и после прохождения, чтобы учесть различные эффекты, возникающие при сборе данных.

Для обеспечения надежных результатов исследователи использовали четыре независимых метода анализа. Каждый анализ начинался с одних и тех же исходных данных, но включал несколько отличающиеся этапы извлечения и анализа света планеты. Такой строгий подход помогает проверить результаты и минимизировать ошибки.

Анализ данных выявил некоторые проблемы, такие как эффект рампы, возникающий в начале захвата света. На этот эффект может влиять яркость наблюдаемой звезды. У HD 189733b наблюдались более выраженные особенности рампы по сравнению с другими менее яркими звездами.

Чтобы проанализировать свет планеты, ученые сначала извлекли спектр из данных. В результате этого процесса они построили кривую белого света, показывающую, как изменялась яркость во время прохождения. Подгонка моделей к этой кривой помогает определить важные параметры, такие как размер планеты и ее расстояние до звезды.

Во время одного из наблюдений исследователи заметили признаки звездных пятен, пересекающих путь света, что повлияло на результаты измерений. Звездные пятна похожи на солнечные, но встречаются и на других звездах. Обнаружение этих пятен помогает ученым понять поведение звезды и то, как оно может влиять на наблюдения за экзопланетой.

Что касается химического состава атмосферы экзопланеты HD 189733b, то недавний анализ привел к обнаружению нескольких важных газов в атмосфере HD 189733b. Было обнаружено присутствие воды (H₂O), оксида углерода (CO) и сероводорода (H₂S). Кроме того, было обнаружено очень низкое содержание метана (CH₂), что указывает на низкое соотношение углерода и кислорода.

Наблюдаемый состав предполагает, что HD 189733b могла образоваться путем накопления ледяных планетезималей, богатых водой. Этот путь формирования согласуется с обнаруженным низким содержанием метана, что может дать представление о том, как развивалась планета с течением времени.

Изображение: экзопланета, by Diego Casiano on Unaplash