Космический телескоп «Джеймс Уэбб» помог астрономам получить самые подробные на сегодняшний день данные об атмосфере необычной экзопланеты WD 1856 b. Этот газовый гигант обращается вокруг белого карлика — звезды, которая уже завершила свой жизненный цикл, что делает систему одной из самых необычных среди известных науке.

Полученные результаты не только раскрыли особенности атмосферы планеты, но и укрепили гипотезу о том, что она избежала уничтожения во время превращения своей звезды в белого карлика. Исследование также намекает, что подобных миров во Вселенной может быть значительно больше, чем считалось ранее.

Экзопланету WD 1856 b открыли в 2020 году практически случайно. На тот момент астрономы не ожидали найти планеты рядом с белыми карликами, поскольку считалось, что во время превращения обычной звезды в красного гиганта близлежащие планеты неизбежно погибают. Их либо уничтожает расширяющаяся оболочка звезды, либо позднее поглощает её сжимающееся ядро.

Именно поэтому обнаружение столь крупной планеты рядом с белым карликом сразу привлекло внимание исследователей.

Система находится примерно в 82 световых годах от Земли. Радиус WD 1856 b составляет около 90 % радиуса Юпитера, а её масса, согласно новым расчётам, находится в диапазоне от 4,3 до 10,9 массы Юпитера.

Её центральная звезда — белый карлик WD 1856+534 — имеет массу около половины солнечной и по размерам лишь немного превосходит Землю. Учёные считают, что она остывает уже около шести миллиардов лет.

Одной из особенностей системы оказался сам процесс прохождения планеты по диску звезды. Несмотря на очень тесную орбиту, во время транзита яркость белого карлика уменьшается лишь примерно наполовину. Это не соответствует привычным моделям наблюдений, поэтому исследователям пришлось разработать новый подход к анализу подобных событий.

Самым важным открытием стало исследование атмосферы планеты. Анализ спектра, выполненный телескопом «Джеймс Уэбб», показал присутствие углеводородов, главным из которых оказался метан.

По оценкам исследователей, его содержание достигает примерно 7 %. Для сравнения, в атмосфере Юпитера доля метана составляет около 0,3 %. Такое большое количество этого газа оказалось неожиданным и требует пересмотра существующих моделей эволюции газовых гигантов.

Именно температура атмосферы играет ключевую роль в понимании происхождения WD 1856 b. Учёные рассматривают два возможных сценария. Первый предполагает, что планета каким-то образом пережила превращение своей звезды в белого карлика, оставаясь рядом с ней всё это время.

Однако наиболее вероятной сегодня считается другая версия. Согласно ей, во время гибели звезды планета находилась значительно дальше и потому избежала уничтожения. Позднее, спустя миллиарды лет, под действием гравитации соседних звёзд её орбита постепенно изменилась, и объект начал медленно сближаться с белым карликом.

Сейчас WD 1856 b обращается вокруг своей звезды на расстоянии всего около 0,02 астрономической единицы и совершает полный оборот всего за 1,4 земных суток. Во время этого длительного сближения мощные приливные силы разогревали планету и постепенно сделали её орбиту почти круговой.

Таким образом, современные данные свидетельствуют, что планета не находилась рядом со звездой в момент её превращения в белого карлика. Скорее всего, она пережила этот этап на далёкой орбите, а затем мигрировала ближе уже после завершения всех катастрофических процессов.

Это открытие имеет большое значение для современной астрономии. Если подобный механизм действительно распространён, то рядом с белыми карликами могут существовать и другие планеты, которые до сих пор просто не попадали в поле зрения исследователей. Новые наблюдения «Джеймса Уэбба» открывают перспективное направление поиска подобных миров и могут привести к новым открытиям уже в ближайшие годы.