Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» впервые подробно исследовали атмосферу умеренно теплой планеты–гиганта TOI-199b и обнаружили в ней метан. Результаты работы, опубликованные в журнале «Astronomical Journal», подтверждают теоретические модели формирования газовых гигантов среднего температурного диапазона.
Экзопланета TOI-199b по размерам сопоставима с Сатурном и обращается вокруг звезды, расположенной на расстоянии более 330 световых лет от Земли. Полный оборот по орбите она совершает примерно за 100 дней. Главная особенность небесного тела заключается в его температуре – она составляет около 79 градусов Цельсия. Это делает планету редким представителем класса умеренных гигантов. В Солнечной системе подобные объекты, такие как Юпитер и Сатурн, экстремально холодны из-за удаленности от Солнца, в то время как большинство известных внесолнечных гигантов относятся к категории горячих юпитеров с температурой поверхности в тысячи градусов.
Исследование проводилось международной группой ученых из Пенсильванского государственного университета и Лаборатории реактивного движения НАСА при Калифорнийском технологическом институте. Для анализа состава газовой оболочки астрономы использовали метод транзитной спектроскопии. Во время прохождения планеты по диску своей звезды часть излучения проходит сквозь атмосферу. Различные химические элементы и соединения поглощают свет на определенных длинах волн, оставляя характерные спектральные следы, которые фиксирует телескоп.
Наблюдения велись в течение 20 часов, из которых около семи часов занял транзит планеты. Такая продолжительность значительно превышает показатели для горячих юпитеров, прохождение которых обычно длится не более часа. Сравнение полученных данных с базовым спектром звезды подтвердило поглощение света метаном. Кроме того, ученые обнаружили предварительные признаки присутствия в атмосфере аммиака и углекислого газа.
Авторы работы отмечают, что детальный анализ состава атмосферы умеренного газового гиганта проведен впервые. Полученные данные позволят скорректировать климатические и эволюционные модели планет, что в перспективе может улучшить понимание процессов формирования атмосфер, включая земную. Успех этого исследования также дает ученым основания для выделения дополнительного наблюдательного времени на изучение других аналогичных небесных тел.
