Міжнародна команда астрономів під керівництвом Ендрю Майо з Каліфорнійського університету (США) за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» виявила воду та вуглекислий газ в атмосфері екзопланети WASP-166 b. Це відкриття допомагає зрозуміти еволюцію планет у так званій «пустелі гарячих Нептунів» – області, де планети рідко досягають розмірів, типових для гарячих юпітерів. Про це йдеться в препринті, опублікованому на сервері Корнелльського університету.
Екзопланета WASP-166 b розташована на відстані 368 світлових років від Землі. Її маса у 32 рази більша за земну, а розмір перевищує нашу планету у сім разів. Вона обертається навколо зірки на дуже близькій відстані – приблизно 0,067 астрономічних одиниць, здійснюючи повний оберт кожні 5,44 доби. Через таку близькість температура на поверхні планети сягає приблизно 1000°C (що відповідає 1270 кельвінам).
Дослідники спостерігали за проходженням планети по диску зірки за допомогою спектрографів NIRSpec та NIRISS SOSS космічного телескопа. Під час такого проходження частина випромінюваного світла фільтрується атмосферою планети. А спектральні лінії поглинання дають змогу визначити хімічний склад і побудувати точну модель атмосфери.
Аналіз даних підтвердив наявність в атмосфері WASP-166 b води (H₂O), вуглекислого газу (CO₂) та незначну кількість аміаку (NH₃). Решта атмосфери, імовірно, складається з гелію та водню у співвідношенні, подібному до сонячного. Науковці також виявили хмари на середніх висотах.
Особливу увагу дослідників привернув хімічний склад атмосфери. Співвідношення вуглецю до кисню на WASP-166 b становить близько 0,282, що нижче, ніж у зірки, біля якої вона обертається (0,41), та Сонця (0,55). Крім того, виявлено високу металічність атмосфери – близько 1,57. Під металічністю астрономи розуміють вміст усіх елементів, важчих за гелій.
Зірка WASP-166, що належить до спектрального типу F9V, перевищує наше Сонце за розміром і масою приблизно на 20%. Її температура на поверхні становить 6050 кельвінів, а вік оцінюється у 2,1 мільярда років.
На думку науковців, особливості хімічного складу атмосфери свідчать про те, що WASP-166 b могла сформуватися за «сніговою лінією» – областю, де замерзають прості леткі сполуки, – і поступово переміститися до теперішньої орбіти. Потужне ультрафіолетове випромінювання зірки та короткий період обертання вказують на процес фотовипаровування, під час якого випромінювання поступово розсіює атмосферу планети.
Хоча WASP-166 b – лише одна з кількох десятків подібних планет, які вивчають за допомогою телескопа «Джеймс Вебб», це дослідження значно розширює наше розуміння формування та еволюції екзопланет у космічних «пустелях».
Раніше міжнародна команда астрономів виявила воду в атмосфері екзопланети HD 149026 b, відомої також як Смертріос. Планету, названу на честь галльського бога війни, оточує блакитне гало, що й допомогло виявити присутність води.