JWST виявив гігантський витік гелію з екзопланети WASP-107b

Спостереження JWST дозволили зафіксувати гігантський витік метастабільного гелію з екзопланети WASP-107b — надлегкого «суперпухкого» світу, що втрачає атмосферу вражаючими потоками газу.

У ході дослідження команда Женевського університету поєднала спектроскопію телескопа з моделлю EvE, яка описує структуру витікаючої екзосфери. «Наші моделі підтверджують потоки гелію попереду і позаду планети», зазначив Ян Картере. Гелієва хмара простягається майже на десять радіусів WASP-107b, блокуючи світло зірки ще до транзиту.

WASP-107b обертається у сім разів ближче до своєї зірки, ніж Меркурій до Сонця, тому її атмосфера нагрівається та розширюється. Наднизька щільність — маса лише десята від юпітеріанської при такому ж радіусі — робить її особливо вразливою до втрати газу. Потужний нагрів спричиняє витікання екзосфери, формуючи протяжні структури, що рухаються за орбітою планети.

Команда також підтвердила присутність води, оксиду вуглецю, CO? та аміаку. Водночас JWST не виявив метану, хоча мав би це зробити. Це свідчить про багату на енергію хімію та про зміну початкових умов формування планети. «Планета, ймовірно, виникла далеко від зорі і згодом мігрувала всередину», пояснюють автори, що узгоджується з надмірно роздутим станом атмосфери та активною втратою газу.

Атмосферний витік є ключовим механізмом еволюції екзопланет. Він визначає остаточну масу, склад та навіть тип планети. Завдяки JWST вперше вдалося детально простежити гелієві струмені, що допомагає пояснити розподіл об’єктів у популяції «надлегких» газових світів. «Такі процеси можуть пояснити зміну атмосфер або їх повне зникнення на окремих скелястих екзопланетах», наголосив Вінсент Бурріє.

На Землі цей ефект надто слабкий, але для близькорозташованих планет він визначає їхню долю. Дослідження WASP-107b поглиблює розуміння того, як екстремальні умови формують архітектуру далеких планетних систем і допомагають оцінити, які світи здатні зберегти атмосферу упродовж мільярдів років.