Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил углеродсодержащие молекулы, включая метан и углекислый газ, в атмосфере экзопланеты К2-18b. Она в 8,6 раз больше Земли.
Это открытие дополняет недавние исследования, предполагающие, что K2-18 b может быть экзопланетой Хайса, которая потенциально способна обладать богатой водородом атмосферой и иметь океаны на поверхности. Это, в свою очередь, может свидетельствовать о существовании гикеанских планет — горячих космических тел с океаном на поверхности.
K2-18 b вращается вокруг холодного карлика K2-18 в обитаемой зоне и находится на расстоянии 120 световых лет от Земли в созвездии Льва. Экзопланеты, такие как K2-18 b, размеры которых находятся между Землей и Нептуном, не имеют эквивалентов и плохо изучены, а природа их атмосфер является предметом активных дискуссий среди астрономов. Они считают, что эти миры являются многообещающей средой для поиска доказательств существования жизни на экзопланетах.
Никку Мадхусудхан, астроном из Кембриджского университета, отметил: «Традиционно поиски жизни на экзопланетах сосредотачивались в первую очередь на небольших скалистых планетах, но более крупные хайсовские миры значительно более удобны для атмосферных наблюдений».
Обилие метана и углекислого газа, а также нехватка аммиака подтверждают гипотезу о том, что под богатой водородом атмосферой в K2-18 b может существовать водный океан. Телескоп обнаружил молекулу под названием диметилсульфид, которая на Земле производится только живыми организмами, в том числе фитопланктоном.
«Предстоящие наблюдения Уэбба должны подтвердить, действительно ли DMS присутствует в атмосфере K2-18 b на значительных уровнях», — объяснил Мадхусудхан.
Хотя K2-18 b находится в обитаемой зоне и, как теперь известно, содержит углеродсодержащие молекулы, это не обязательно означает, что на планете может поддерживаться жизнь. Большой размер планеты — радиус в 2,6 раза больше радиуса Земли — означает, что внутренняя её часть, вероятно, содержит большую мантию из льда высокого давления, как у Нептуна, но с более тонкой, богатой водородом атмосферой и океаном на поверхности.
«Хотя такого типа планет не существует в нашей солнечной системе, субнептуны являются наиболее распространенным типом планет, известных на данный момент в галактике», — объяснил член команды Субхаджит Саркар из Кардиффского университета.
Изучение таких планет осложняется сиянием их гораздо более крупных родительских звёзд. Команда решила эту проблему, проанализировав свет родительской звезды K2-18 b, когда он проходил через атмосферу экзопланеты.
«Этот результат стал возможен только благодаря расширенному диапазону длин волн и беспрецедентной чувствительности Уэбба, который позволил надёжно обнаружить спектральные особенности всего за два прохождения», — сказал Мадхусудхан.
Астрономы подчёркивают, что нынешняя работа — всего лишь ранняя демонстрация того, на что способен телескоп.
Ранее «Джеймс Уэбб» обнаружил водяной пар во внутреннем диске планетарной системы PDS 70 на расстоянии 370 световых лет от Земли. Там, возможно, формируются каменистые планеты земного типа. Воду впервые обнаружили в той области диска, в которой уже находятся две или более протопланет.
