Виявити гелій у складі атмосфери далекої екзопланети вдалося за спектрами в інфрачервоному діапазоні.
Гелій повсюдно поширений у Всесвіті. Кожна зірка починає своє життя, створюючи гелій з водню у власному ядрі за допомогою термоядерного синтезу. Астрономи давно припускали, що в атмосфері гігантських екзопланет міститься значна кількість гелію.
Однак досі пошук цього елемента не давав результатів. Завдяки новим методам дослідження даних космічного телескопа Хаббл, групі британських і американських астрономів вперше вдалося виявити гелій у складі атмосфери газового гіганта WASP-107b, який знаходиться в 200 світлових роках від Землі. Результати опубліковані в журналі Nature.Вивчення
атмосфер далеких планет - складний процес, що супроводжується довгими очікуваннями. Астрономи чекають, поки планета пройде між своєю зіркою і Землею. Вивчаючи світло зірки, що проходить крізь атмосферу планети, вони можуть охарактеризувати її склад.
Знайти гелій в атмосфері екзопланети WASP-107b вдалося завдяки дослідженням за допомогою телескопа Хаббл в інфрачервоному діапазоні: був зареєстрований вузький пік метастабільного стану гелію на довжині хвилі 10833 А. Це означає, що гелій виходить за межі атмосфери планети.
Планета WASP-107b розміром не поступається Юпітеру, але її маса у 8 разів менша. При такій малій для таких розмірів масі планета не здатна утримати атмосферу, особливо при впливі потужного ультрафіолетового випромінювання своєї зірки. Справа в тому, що WASP-107b знаходиться дуже близько до зірки, у вісім разів ближче, ніж Меркурій до Сонця.
Ультрафіолетове випромінювання руйнує атмосферу планети, створюючи ефект кометоподібного хвоста. Вислизаючий гелій розсіюється на великі відстані і як тонка хмара оточує екзопланету.
Акцент на інфрачервоному спектрі в дослідженні дуже важливий. Оскільки інфрачервоне випромінювання проходить через атмосферу і хмари, для досліджень можна використовувати і наземні телескопи.
Астрономи припускають, що при наявності подібних гелієвих хмар у більш дрібних планет вивчати атмосфери далеких світів стане набагато легше.
Хаббл - не єдиний космічний телескоп, який можна використовувати для вивчення атмосфери в інфрачервоному діапазоні. Космічний телескоп «Джеймс Вебб», який планують запустити в травні 2020 року, також зможе провести аналогічні спостереження.
За матеріалами Nature.