Чувствительная ближне-инфракрасная камера телескопа NIRCam зафиксировала одну из двух планет, вращающихся вокруг звезды 14 Геркулеса, расположенной в удалённой части Млечного Пути.

Новая экзопланета, названная 14 Геркулеса c, оказалась одной из самых холодных среди тысяч известных астрономам. Её масса примерно в 7 раз превышает массу Юпитера.

Ледяной мир

Уильям Балмер, аспирант Университета Джонса Хопкинса и соавтор исследования, отметил, что холодные экзопланеты сложнее всего обнаружить в астрономических изображениях.

«Это совершенно новая область исследований, которую открыл «Уэбб» благодаря своей исключительной чувствительности в инфракрасном диапазоне», — сказал Балмер. «Теперь мы можем изучать не только горячие молодые экзопланеты, но и более старые, холодные миры, которые раньше было невозможно увидеть напрямую».

Данные телескопа показали, что система 14 Геркулеса сильно отличается от большинства других, несмотря на то, что её центральная звезда похожа на Солнце. Две планеты в этой системе движутся не так, как в Солнечной системе: их орбиты пересекаются в форме буквы «X», а сама звезда находится в центре. При этом планеты оказывают гравитационное влияние друг на друга.

Это первое подобное явление, зафиксированное астрономами. Учёные предполагают, что странная конфигурация могла возникнуть из-за того, что в системе когда-то существовала третья планета, которая была выброшена в процессе формирования.

Исследование «планетного места преступления»

«Ранняя эволюция нашей Солнечной системы также определялась движением и гравитацией газовых гигантов», — пояснил Балмер. «Астероиды часто выбрасывались, когда эти силы меняли положение планет. Здесь же мы видим последствия более жестокого «планетного преступления». Это напоминает нам, что нечто подобное могло произойти и в нашей системе, а судьба небольших планет, подобных Земле, часто зависит от гораздо более мощных сил».

Новые данные JWST позволили уточнить температуру, состав атмосферы и орбиту экзопланеты. Она находится в 2,25 миллиарда км от своей звезды и движется по сильно вытянутой эллиптической орбите — почти в 15 раз дальше, чем Земля от Солнца.

Коронограф телескопа помог измерить яркость планеты на длине волны около 4,4 микрона, что указывает на необычные процессы в её атмосфере.

Даниэлла Бардалес Гальюффи, соавтор исследования, отметила, что планета, вероятно, остывала в течение 4 миллиардов лет после формирования, поскольку рядом нет источника тепла. Это позволяет астрономам оценить её текущую температуру.

Необычные свойства системы

Однако 14 Геркулеса c имеет и другие странности. Например, её яркость ниже, чем ожидалось для объекта такого возраста и массы. Одно из возможных объяснений — химический дисбаланс углерода, который обычно наблюдается у коричневых карликов.

«При такой низкой температуре 14 Геркулеса c больше всего напоминает коричневые карлики», — сказала Гальюффи. «В их атмосферах, как и здесь, мы видим углекислый газ и угарный газ там, где должен быть метан. Это объясняется активными процессами перемешивания: молекулы, образовавшиеся в тёплых нижних слоях, быстро поднимаются в холодные верхние».

В дальнейшем учёные планируют провести спектроскопические исследования, чтобы лучше изучить эту необычную систему.