Докази водяної пари, виявлені в атмосфері Смертріоса

Використовуючи спектрограф CARMENES, астрономи знайшли докази наявності водяної пари в атмосфері гарячої екзопланети Сатурна під назвою HD 149026 b, яка отримала назву Смертріос. Знахідка, про яку повідомляється в дослідницькій статті, опублікованій на сервері препринтів arXiv, може стати ключем до кращого розуміння структури та сценарію формування цього чужого світу.

Смертріос — багатий металом гарячий Сатурн, що обертається навколо HD 149026 — жовтої зірки-субгіганта спектрального типу G0 IV на відстані приблизно 248,5 світлових років. Планета має радіус приблизно 0,81 радіуса Юпітера і приблизно втричі менша за Юпітер. Попередні спостереження показали, що Смертріос обертається навколо свого господаря кожні 2,876 дня, приблизно в 0,043 а.о. від нього. Рівноважна температура планети оцінюється в 1693 К.

Команда астрономів під керівництвом Сайеда А. Рафі з Токійського університету в Японії найняла CARMENES в обсерваторії Калар-Альто для проведення крос-кореляційної спектроскопії Смертріос високої роздільної здатності. Їх головною метою було отримати більше інформації про склад атмосфери цієї екзопланети.

«Спектроскопія пропускання є одним із найуспішніших підходів до дослідження атмосфери екзопланет. Ми проаналізували спектр пропускання гарячого Сатурна HD 149026 b у ближньому інфрачервоному діапазоні з високою роздільною здатністю, отриманий за допомогою спектрографа CARMENES», — пишуть дослідники в статті.

Аналізуючи дані CARMENES, команда Рафі знайшла докази сигналу води дуже близько до очікуваного розташування Смертріоса. Найсильніший сигнал мав співвідношення сигнал/шум (S/N) 4,8. Астрономи відзначили, що виявлений сигнал на даний момент можна розглядати лише як доказ існування водяної пари, а не як підтверджене виявлення.

Згідно з дослідженням, докази наявності водяної пари в атмосфері Смертріоса свідчать про те, що співвідношення вуглецю до кисню на планеті має бути менше одиниці, якщо атмосфера однорідна та перебуває в хімічній рівновазі, оскільки очікується, що кількість ціаніду водню буде дуже низькою.

Хоча дослідники шукали ціанід водню в атмосфері Смертріоса, вони не знайшли доказів цієї сполуки. Астрономи припускають, що це може бути пов’язано з відносно низьким набором даних S/N. Тому не можна остаточно виключити можливість наявності ціаніду водню в атмосфері цієї планети.

Дослідження також виміряло орбітальну швидкість і швидкість спокою Smertrios, які були приблизно 158,17 і 2,57 км/с відповідно. Однак було зазначено, що в той час, як орбітальна швидкість відповідає очікуваному значенню, решта швидкості спокою сильно зміщена в червоний колір. Автори роботи дійшли висновку, що це можна пояснити кількома сценаріями, такими як аномальна динаміка атмосфери або орбіта з ненульовим ексцентриситетом.