Экзопланета GJ 504 b, известная как «розовая планета» благодаря характерному свечению, долго оставалась недоступной для детального анализа.
С момента открытия в 2013 году её тусклость и удалённость не позволяли наземным телескопам пробиться сквозь помехи и получить чёткие спектры.
Лишь недавно введённый в строй космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) сумел раскрыть химический состав атмосферы этого холодного объекта.
Планетная система находится на расстоянии приблизительно 57 световых лет от Земли. Масса GJ 504 b оценивается в 25 юпитерианских масс, и она находится на границе между крупным газовым гигантом и коричневым карликом.
Температура её внешних слоёв держится у отметки 290 °C, что намного ниже температур типичных тел такого класса, которые разогреваются до 540–1100 °C. Возраст системы, по расчётам, лежит в интервале от 2,5 до 4 миллиардов лет.
Прорыв в наблюдениях и химический облик
Ключом к успеху стала коронографическая техника JWST, способная блокировать слепящий свет центральной звезды и выделять слабое инфракрасное излучение планеты. Международная группа, возглавляемая постдокторантом Энишем Бабураджем из Северо-Западного университета (Northwestern University), применила сложные алгоритмы цифровой очистки сигнала. В результате впервые был восстановлен детальный спектр GJ 504 b, в котором проявились линии водяного пара, метана, углекислого газа и аммиака.
Однако попытка воспроизвести химический портрет в атмосферных моделях выявила серьёзные расхождения. Данные не укладывались ни в один из стандартных сценариев, пока учёные не добавили в симуляции давно предсказанный, но никогда не наблюдавшийся компонент — облака из солей металлов. Именно такая конфигурация, описывающая взвесь мельчайших частиц металлических соединений, дала наилучшее совпадение с реальным спектром.
Солевой экран и новая эра исследований
Согласно полученным выводам, солевые облака действуют как гигантская газовая вуаль. Они экранируют часть излучения, идущего из глубоких слоёв атмосферы, маскируя химические сигналы и одновременно указывая на аномально высокое содержание тяжёлых элементов — «металлов» в терминологии астрономов. Такая химическая картина делает GJ 504 b исключительно сложным и необычным представителем холодных миров.
«Только введение в расчёты слоя из металлических солей смогло объяснить наблюдаемый спектр и устранить невязки», — подчёркивают исследователи.
Достигнутые результаты стали возможны благодаря рекордной чувствительности JWST и его способности за несколько часов выполнять наблюдения, которые ранее требовали целых ночей наземных попыток — и всё равно оканчивались неудачей. Открытие не только проливает свет на природу GJ 504 b, но и предоставляет мощный инструментарий для изучения холодных планет, включая атмосферные слои гигантов Солнечной системы. Работа опубликована в журнале The Astronomical Journal.
