Телескоп James Webb виявив сліди сірки в атмосфері навколишньої суперземлі

За допомогою інфрачервоного космічного телескопа James Webb астрономи виявили у суперземлі L98-59d ознаки вторинної атмосфери зі слідами сірки. Екзопланета звертається навколо найближчого до Сонця червоного карлика і, на думку дослідників, має сильну вулканічну активність. Екзопланета L98-59d — одна з найцікавіших планет, виявлених у зірковій системі L98-59. Вона розташована на відстані приблизно 35 світлових років від Землі, у сузір’ї Летюча Риба, а її відкриття стало можливим у рамках місії TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Астрономи класифікують L98-59d як суперземлю, тому що її розмір і маса більша, ніж у Землі, але менша, ніж у Нептуна. 

Відомо, що навколо яскравого карлика класу М — зірки L98-59 — обертаються щонайменше чотири планети, проте увагу астрономів із Наукового інституту космічних телескопів (STScI) у Балтіморі привернула саме суперземля. Результати спостережень, отриманих за допомогою інструментів NIRSpec та NIRISS «Джеймса Вебба» під час транзиту планети диском зірки 25 червня 2023 року, дозволили припустити, що атмосфера планети багата на сіру. Дослідження прийнято до публікації в журналі Earth and Planetary Astrophysics.  

L 98-59d звертається навколо рідної зірки, до якої розташовується дуже близько, з відривом близько 0,05 астрономічної одиниці (приблизно 5% відстані від Землі до Сонця) з періодом 7,5 дня. Така близькість робить планету гарячою: температура поверхні може досягати 143 °C. Враховуючи, що про атмосферу L98-59d відомо дуже мало, спостереження проводили в рамках 1-го циклу програми «Джеймса Вебба» Guaranteed Time Observations (GTO).

Результати спектроскопічних досліджень показали, що атмосфера суперземлі може бути багата на такі сірчані сполуки, як H2S (сірководень) і SO2 (діоксид сірки), а водень і гелій, мабуть, фонові гази. Це важливе відкриття, оскільки наявність сірки може вказувати на вулканічну активність планети. Нові результати також передбачають наявність вторинної атмосфери, яка могла утворитися внаслідок вулканізму чи інших геологічних процесів.

«Присутність діоксиду сірки в атмосферах екзопланет, подібних до L98-59d, свідчить про фотохімічні процеси, а наша здатність виявляти ці дані важлива для перевірки різних моделей формування планет», — уклали астрономи. 

Таким чином, подальші дослідження атмосфери суперземлі допоможуть вченим зрозуміти процеси, що відбуваються на інших землеподібних планетах, особливо тих, що існують в екстремальних умовах.