Международная группа исследователей при помощи космического телескопа Уэбба изучила атмосферу свободно плавающего объекта планетарной массы, известного как SIMP 0136. Наблюдения показали, что причиной зафиксированных изменений яркости этого объекта являются не только и не столько облака, как считалось ранее.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters, а коротко об открытии рассказывает Phys.org. Используя космический телескоп Уэбба, астрономы провели серию наблюдений спектра инфракрасного света, излучаемого SIMP 0136 за два полных периода его вращения.
Если ранее считалось, что изменения яркости связаны только с облаками в атмосфере этого гиганта, то новые наблюдения показали, что виноват целый набор факторов. В частности, команда смогла обнаружить изменения в слоях облаков, температуре и химическом составе атмосферы, о которых ранее не знали.
Объект SIMP 0136 удивителен сам по себе. Он представляет собой быстро вращающийся и свободно плавающий объект, который не вращается вокруг звезды. Такие объекты называют изгоями. Его масса примерно в 13 раз превосходит массу Юпитера.
К тому же объект расположен всего в 20 световых годах от Земли и не классифицируется как газовый гигант, он вообще может оказаться коричневым карликом. В любом случае SIMP 0136 — это идеальная цель для изучения атмосферы, поскольку это самый яркий объект такого рода.
Ранее он изучался при помощи различных инструментов, как космических, так и наземных. Но только наблюдения при помощи космического телескопа Уэбба принесли неожиданный и важный результат. Предыдущие исследования показали, что яркость объекта меняется.
"Мы были уверены, что существуют неоднородные слои облаков, которые то появляются, то исчезают из поля зрения и со временем развиваются, — объяснила ведущий автор исследования Эллисон Маккарти. — Мы также думали, что на яркость могут влиять температурные колебания и химические реакции, возможно, некоторые эффекты полярной активности, но мы не были в этом уверены".
В рамках нового исследования спектрограф ближнего инфракрасного диапазона, установленный на телескопе Уэбба, запечатлел тысячи отдельных спектров от 0,6 до 5,3 микрон — по одному каждые 1,8 секунды в течение более чем трех часов, пока объект совершал один полный оборот.
Затем наблюдения повторили с помощью MIRI, инструмента среднего инфракрасного диапазона. В результате ученые получили полный спектр изменения свечения объекта в течение нескольких минут.
Оказалось, что он обладает уникальными свойствами: в любой момент времени некоторые длины волн на нем могут стать ярче, в то время как другие становятся тусклее или вообще не меняются. Ученые пока лишь предполагают, что подобные изменения могут быть связаны с химией атмосферного углерода.
"Мы пока еще не разобрались с химической частью этой головоломки, — говорит соавтор исследования Джоанна Вос. — Но результаты действительно захватывающие. Они показывают нам, что распространенность молекул, таких как метан и углекислый газ, может меняться от места к месту и со временем. Если мы смотрим на экзопланету и можем получить только одно измерение, нам нужно учитывать, что оно может не быть репрезентативным для всей планеты".