«Апостериори»: Астрономы обнаружили газовый гигант с необычно холодной атмосферой

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Телескоп James Webb исследовал атмосферу газового гиганта у небольшой красной звезды и получил сразу несколько неожиданных результатов.

Планета HATS-6 b по массе примерно сопоставима с Сатурном, но по размеру близка к Юпитеру. Она обращается вокруг красного карлика примерно за три дня. Такие системы встречаются сравнительно редко: большие газовые планеты значительно чаще обнаруживают у звёзд, похожих на Солнце.

В работе, опубликованной 8 сентября 2026 года в Astronomical Journal, исследователи проанализировали два прохождения HATS-6 b перед своей звездой с помощью спектрографа NIRSpec телескопа James Webb. Когда планета движется по диску звезды, часть света проходит сквозь её атмосферу. Разные молекулы поглощают разные длины волн, поэтому по спектру можно определить химический состав газа.

Авторы получили убедительные признаки присутствия в атмосфере воды, метана и аммиака. Но особенно неожиданной оказалась общая металличность атмосферы – так астрономы называют содержание элементов тяжелее водорода и гелия. Она получилась значительно ниже солнечной.

Это плохо согласуется с общей картиной формирования планет. Модели внутреннего строения HATS-6 b указывают, что вся планета в целом должна содержать гораздо больше тяжёлых элементов, чем видно в верхней атмосфере. Разница достигает примерно трёх порядков. Возможно, атмосфера плохо перемешивается и её наблюдаемая верхняя часть не отражает состав глубоких слоёв.

Второе неожиданное наблюдение связано с температурой. Равновесная температура, рассчитанная по расстоянию до звезды и её светимости, составляет около 700 кельвинов. Но при анализе спектра исследователи устойчиво получали более низкую температуру. Одно из возможных объяснений – сравнительно высокое альбедо: планета отражает больше падающего света, чем предполагалось.

Авторы также обнаружили дополнительную особенность в спектре около трёх микрометров. Её могли бы создавать цианистый водород или углеводороды, однако данных для однозначных выводов пока недостаточно, поэтому исследователи сознательно не называют конкретную молекулу.

HATS-6 b интересна именно с точки зрения проверки теорий формирования газовых гигантов у маломассивных звёзд. Если подобные планеты систематически окажутся химически неоднородными, привычная практика определения состава всей планеты по её атмосфере может оказаться неэффективной.

Интересен также факт обнаружения аммиака. В тёплых атмосферах газовых планет его содержание чувствительно к вертикальному перемешиванию и химическому равновесию. Поэтому сочетание воды, метана и аммиака позволяет проверять не только общий состав, но и процессы переноса вещества между глубокими и верхними слоями.

HATS-6 b входит в программу GEMS – исследования гигантских планет у красных карликов. Такие звёзды составляют большинство звёзд Галактики, но большие планеты возле них редки. Сравнение нескольких подобных объектов должно показать, является ли необычная атмосфера HATS-6 b исключением или общей особенностью формирования гигантов вокруг маломассивных звёзд.