За экзопланетой Глизе 436b тянется гигантский хвост водорода

Москва, 23:52, 24 Июн 2015, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Астрономы, используя космический телескоп Hubble NASA, обнаружили колоссальное облако водорода, которое вырывается из атмосферы экзопланеты Глизе 436b. Эта планета, относящаяся к категории «теплые Нептуны», демонстрирует уникальное космическое явление – огромный хвост из газа, превышающий в 50 раз размеры ее звезды.

Такое наблюдение впервые было зафиксировано вокруг столь компактной экзопланеты и может дать ключ к пониманию процесса формирования горячих суперземель в разных уголках Вселенной. Дэвид Эренрайх, ведущий автор исследования из Женевской обсерватории, отмечает: «Это облако водорода поражает воображение! Несмотря на то, что текущая скорость испарения не представляет непосредственной угрозы для планеты, активность ее родительской звезды в прошлом указывает на то, что атмосфера Глизе 436b могла терять водород гораздо интенсивнее, потенциально утратив до 10% своего объема.»

Телескоп Hubble уже фиксировал подобные процессы у более крупных экзопланет. Открытие испарения атмосферы HD 209458b в 2003 году, изучение тяжелых элементов, унесенных с WASP-12b в 2010 году, исследование атмосферы 55 Cancri b Эренрайхом в 2012 году, а также наблюдение за мощным испарением HD 189733b в том же году – все эти данные получены благодаря ультрафиолетовым наблюдениям Hubble.

Глизе 436b, «теплый Нептун», находится в непосредственной близости к своей звезде, что позволяет предположить, что подобные планеты могут окончательно лишиться своей газовой оболочки, оставив после себя лишь каменистое ядро. Такой сценарий предлагает объяснение происхождению горячих суперземель, чьи орбиты располагаются вблизи их звезд.

То, что атмосфера Земли задерживает большую часть ультрафиолетового излучения, сделало необходимым использование космического телескопа Hubble для наблюдений в ультрафиолетовом диапазоне, что позволило увидеть облако водорода.

«Вы не сможете увидеть его в видимых длинах волн», — говорит Эренрайх. «Но при включении ультрафиолетового глаза Hubble в систему, — планета превращается в ужасную вещь».

Ультрафиолетовое оборудование на борту космического телескопа Hubble предоставляет уникальную возможность выявлять испарение атмосфер с экзопланет, аналогичных Земле, где прямое обнаружение водяного пара затруднено из-за его низкого расположения в атмосфере. Излучение звезд, расщепляющее молекулы воды на водород и кислород, может привести к уходу легких атомов водорода в космос. Это явление служит потенциальным индикатором наличия океанов на поверхности таких планет.

Дэвид Эренрайх и его коллеги считают, что существование обширного газового облака вокруг Глизе 436b объясняется его постепенным нагревом и способностью удерживаться вблизи планеты благодаря относительно умеренному излучению холодного красного карлика Глизе 436. Это дает возможность облаку длительное время находиться рядом с планетой.

Аналогичные процессы испарения, наблюдаемые на Глизе 436b, могли иметь место и в ранней истории нашей Солнечной системы, когда Земля обладала атмосферой, богатой водородом. Существует вероятность, что в будущем, когда Солнце станет красным гигантом, земная атмосфера также может быть унесена, что приведет к полному поглощению нашей планеты звездой.

Экзопланета Глизе 436b располагается на крайне близком расстоянии к своей родительской звезде, Глизе 436, примерно в 4 миллионах километров от нее, совершая полный оборот за 2,6 земных дня. В качестве контраста, Земля находится на расстоянии 150 миллионов километров от Солнца и завершает свой орбитальный цикл за 365,24 дня, а Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, делает это за 88 дней, находясь на расстоянии 58 миллионов километров. Глизе 436b, которой примерно 6 миллиардов лет, по размеру схожа с Нептуном и имеет массу в 23 раза больше земной. Будучи одной из наиболее близко расположенных к нам экзопланет, всего в 30 световых годах, она представляет собой объект повышенного интереса для астрономов.

Автор статьи рискнул бы выдвинуть собственную теорию возникновения выброса огромного облака водорода с Глизе 436b. Недавнее исследование, о котором писал FTimes.ru, обнаружило, что данная экзопланета имеет атмосферу, преимущественно, состоящую из гелия. Гелий может замещать водород при высоких температурах, которые присутствуют на Глизе 436b. Откуда же берется, в таком случае, водород? На странице Википедии, посвященной данной экзопланете, указано, что она состоит из так называемого «горячего льда», то есть, воды в твердом состоянии при температуре 300 градусов Цельсия и высоком давлении. Можно предположить, что этот «горячий лед» и является источником водорода для всех вышеописанных процессов.