Атмосфера HD 189733 b, газового гиганта размером с Юпитер, содержит следы сероводорода. Это соединение не только источает зловоние, но и дает ученым новые подсказки о том, как сера, строительный блок планет, может влиять на газовые миры за пределами Солнечной системы и их атмосферы.

"Сероводород — это основное вещество, о присутствии которого мы не знали. На этот счет были прогнозы и известно, что он есть на Юпитере, но мы не находили его за пределами Солнечной системы, — говорит руководивший исследованием Гуанвэй Фу, астрофизик из Университета Джонса Хопкинса. — Мы не ищем жизнь на этой планете, потому что она слишком горячая. Однако обнаружение сероводорода является ступенькой к его поиску на других мирах и ​​лучшему пониманию того, как формируются разные их типы".

Помимо выявления этого вещества и измерения общего содержания серы в атмосфере HD 189733 b, команда Фу смогла точно оценить количество основных источников кислорода и углерода на планете — воды, углекислого и угарного газов.

"Сера является жизненно важным элементом для построения более сложных молекул. Чтобы полностью понять, как устроены планеты и из чего они состоят, ученым необходимо больше изучать ее и другие вещества: углерод, азот, кислород и фосфат", — сказал Фу.

Недружелюбный мир

Расположенная на расстоянии всего в 64 световых года от Земли, HD 189733 b является ближайшим "горячим Юпитером", проходящим перед собственной звездой, который астрономы могут наблюдать. Это делает ее прекрасным объектом для детальных исследований экзопланетных атмосфер.

HD 189733 b находится примерно в 13 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, и совершает круг по орбите всего за два земных дня. Температура его атмосферы достигает примерно 1000 градусов. Кроме жары, погода там славится необычными явлениями. Например, стеклянным дождем, который, вероятно, падает горизонтально, учитывая скорость ветра в 8000 километров в час.

Строительные блоки планет

Как и в случае с водой, углекислым газом, метаном и прочими важными веществами на других экзопланетах, обнаружение Уэббом сероводорода дает ученым еще один новый инструмент для отслеживания новых элементов на газовых планетах за пределами Солнечной системы.

"Скажем, мы изучаем еще 100 "горячих Юпитеров", и все они обогащены серой. Что это говорит об их рождении и процессе формирования, отличном от нашего Юпитера?" — задается вопросом Фу.

Новые данные также исключили наличие метана в HD 189733 b с. Беспрецедентная точность и наблюдения инфракрасной длины волны с помощью телескопа Уэбба, позволяют утверждать, что предыдущие утверждения об изобилии этого вещества в атмосфере ошибочны.

"Мы предполагали, что эта планета слишком горячая, чтобы иметь высокие концентрации метана. Теперь мы точно знаем, что его там нет", — говорит Фу.

Команда также измерила содержание тяжелых металлов, подобных тем, что есть на Юпитере. Это открытие может помочь ученым ответить на вопросы о том, как их доля коррелирует с массой космического объекта.

Менее массивные гигантские ледяные планеты, такие как Нептун и Уран, содержат больше металлов, чем газовые гиганты, такие как Юпитер и Сатурн. Более высокая металличность предполагает, что Нептун и Уран в ранние периоды формирования накопили больше льда, камня и других тяжелых элементов, и меньше таких газов, как водород и гелий. По словам Фу, ученые проверяют, справедлива ли эта корреляция и для экзопланет.

"Теперь у нас есть это новое измерение, которое показывает, что концентрации металлов служат очень важной опорной точкой для исследования того, как состав планеты меняется в зависимости от массы и радиуса, — объясняет Фу. — Результаты подтверждают наше понимание процесса формирования планет. После первоначального появления ядра создается более твердый материал, а затем естественным образом планеты обогащаются тяжелыми металлами".

В ближайшие месяцы команда Фу планирует отслеживать серу на большем количестве экзопланет и изучать, как высокие уровни этого соединения могут быть связаны с расстоянием до родительских звезд.

Результаты опубликованы сегодня в журнале Nature.