Астрономи не знайшли передбачуваної теорією кількості водяної пари в атмосферах трьох гарячих екзопланет.
За сучасними уявленнями освіта планет-гігантів відбувається в навколозвїзному протопланетному диску, що складається в основному з частинок льодів і пилу, водню, гелію та інших хімічних елементів. Частинки пилу поступово злипаються один з одним, утворюючи все більші і більші зерна. Гравітаційні сили стягують ці зерна і великі частинки разом, формуючи тверде ядро. Це призводить до наростаючого падіння (акреції) твердих частинок і газів на ядро майбутньої планети, що, в кінцевому рахунку, і створює гігантську планету.
Теорія пророкує, що одним з найпоширеніших елементів на таких планетах і в їх атмосферах повинен бути кисень і, як наслідок, має бути багато води (H2O). Однак, цього не спостерігається в дуже холодних атмосферах планет-гігантів Сонячної системи через конденсацію води. Таким чином, відсутнє ключове підтвердження загальноприйнятої теорії формування планет.
З іншого боку, в даний час виявлені сотні гарячих планет, що звертаються навколо інших зірок. Вони отримали назву екзопланети. Їх сильний нагрів пов'язаний з близьким розташуванням до зірки. Оскільки астрономи здатні виявляти тільки дуже великі екзопланети, порівнянні за розміром з Юпітером, то їх також називають «гарячими Юпітерами» .Достатньо висока температура (понад 1000 К; нагадаємо, що звичайну температуру в градусах Цельсія можна отримати, віднявши 273), забезпечує перетворення води на пар, що робить їх відмінним об'єктом для вимірювання поширеності води і, отже, кисню в їх атмосферах.
З Землі виявлення води на екзопланетах практично неможливе, тому що атмосфера Землі містить багато води і забруднює спостереження. Тому міжнародна команда астрономів пошукала водяну пару в атмосферах трьох екзопланет, що звертаються навколо зірок, подібних до Сонця, використовуючи космічний телескоп Хаббл (НАСА). Ці планети, відомі як HD 189733b, HD 209458b, і WASP-12b, розташовані на відстані від 60 до 900 світлових років від Землі і мають температури 1200-2500 K. Вони були обрані тому, що знаходяться біля яскравих зірок, що створюють достатньо випромінювання для прийому інфрачервоного світлового спектру, за яким вироблялися вимірювання. Особливості поглинання від парів води в атмосфері планети реєструються при перегляді світла зірки через атмосферу планети.
На подив дослідників вивчені планети виявилися дуже сухими. На них було виявлено лише від 0.1 до 0.001 від кількості води, передбаченої теорією формування.
Нікку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan) з Інституту астрономії Кембриджського Університету (Англія), який керував дослідженням, зазначив:
"Наш вимір води на одній з планет, HD 209458b, є найточнішим виміром хімічної сполуки на планетах за межами нашої Сонячної системи, і тепер ми можемо сказати, з набагато більшою впевненістю, ніж коли-небудь раніше, що ми знайшли воду на екзопланеті. Проте, низька кількість води, яку ми досі знаходили, досить дивно ".
Він вказав, що цей висновок є серйозною трудністю для теорії екзопланет. "Це в основному викликає цілу купу проблем у формуванні планет. Ми очікували, що на всіх цих планетах є багато води. Ми повинні переглянути теорію формування та міграційні моделі планет-гігантів, особливо "гарячих Юпітерів", і дослідити, як вони утворюються ".
Ці результати можуть мати серйозні наслідки для пошуку води на потенційно населених екзопланетах розміром з Землю. Прилади на майбутніх космічних телескопах, можливо, повинні бути розроблені з більш високою чутливістю, якщо цільові планети суші, ніж прогнозувалося.
Результати дослідження були опубліковані 24 липня в The Astrophysical Journal Letters .
http://iopscience.iop.org/2041-8205/791/1/L9/article
За матеріалами Space Telescope Science Institute http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/36/full/