Gliese 1214b — это так называемый мини-Нептун, уменьшенная и более плотная версия Нептуна, которая состоит из скалистого ядра, окруженного толстым слоем газа.
Обнаруженная в 2009 году проектом MEarth, Gliese 1214b находится примерно в 52 световых годах от нас в созвездии Змееносца. Эта экзопланета обращается вокруг красного карлика Gliese 1214 каждые 38 часов на расстоянии 1,3 миллиона миль. Эта планета примерно в 2,7 раза больше диаметра Земли и весит почти в семь раз больше. И хотя она слишком горячая, чтобы содержать океаны с жидкой водой, вода в испаренной форме все еще может составлять основную часть ее атмосферы.
“Планета полностью покрыта какой-то дымкой или слоем облаков”, — сказала астроном Университета Мэриленда Элиза Кемптон.
“Атмосфера просто оставалась полностью скрытой от нас до этого наблюдения”.
“Если планета действительно богата водой, она могла быть водным миром с большим количеством водянистого и ледяного материала во время ее формирования”.
Чтобы проникнуть через такой толстый барьер, доктор Кемптон и его коллеги рискнули применить новый подход. В дополнение к стандартным наблюдениям, они проследили Gliese 1214b почти по всей её орбите вокруг родительской звезды.
Используя прибор космического телескопа Джеймс Уэбба в средней инфракрасной области (MIRI), они смогли создать своего рода тепловую карту планеты которая помогла раскрыть детали состава атмосферы.
“Возможность наблюдать полную орбиту была действительно важна для понимания того, как планета распределяет тепло с дневной стороны на ночную”, — сказал доктор Кемптон.
“Существует большой контраст между днем и ночью. Ночная сторона холоднее дневной. Фактически, температура изменилась с 279 до 165 градусов по Цельсию”.
Такой большой сдвиг возможен только в атмосфере, состоящей из более тяжелых молекул, таких как вода или метан. Это означает, что атмосфера Gliese 1214b состоит в основном не из более легких молекул водорода, что является потенциально важным ключом к истории и формированию планеты — и, возможно, к ее водянистому началу.
“Это не первичная атмосфера. Он не отражает состав звезды-хозяина, вокруг которой она сформировалась ”, — сказал доктор Кемптон.
“Она либо потерял много водорода, если сформировалась с богатой водородом атмосферой, либо изначально образовалась из более тяжелых элементов — более ледяного материала, богатого водой”.
“И хотя по человеческим меркам планета горячая, она намного холоднее, чем ожидалось”.
Это потому, что её необычно блестящая атмосфера, которая стала неожиданностью для исследователей, отражает большую часть света от родительской звезды, вместо того, чтобы поглощать его и нагреваться.
Новые наблюдения могут открыть дверь для более глубокого изучения мини-Нептунов — наиболее распространенного типа планет в галактике, но все езе загадочного для нас, потому что они не встречаются в нашей Солнечной системе.
“За последнее почти десятилетие единственное, что мы действительно знали о Gliese 1214b, это то, что атмосфера была облачной”, — сказал доктор Роб Зеллем, астроном из Лаборатории реактивного движения НАСА.
“Эта статья имеет действительно интересные последствия для дополнительных подробных интерпретаций климата — для изучения детальной физики, происходящей внутри атмосферы этой планеты”.
Новая работа предполагает, что Gliese 1214b, возможно, сформировался дальше от своей звезды, а затем постепенно закручивался по спирали внутрь к своей нынешней, близкой орбите.
“Самое простое объяснение, если вы обнаружите планету, богатую водой, заключается в том, что она сформировалась дальше от звезды-хозяина”, — сказал доктор Кемптон.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.