JWST - Космический телескоп имени Джеймса Уэбба

[Shandrik]

Это Ариэль наложеная на Сатурн.

, перекрашенный в Уран. 

Ариэль мужского рода.

[vika vorobyeva]

С помощью MIRI на борту JWST измерена яркостная температура дневного полушария суперземли GJ 1132 b: https://arxiv.org/pdf/2408.13340

Температура оказалась равной 709 ± 31 К, что всего на одно стандартное отклонение ниже, чем ожидаемая температура черного тела без атмосферы и без теплопереноса на ночную сторону (746 ± 14 К). Эффективная температура GJ 1132 b в предположении эффективного теплопереноса составляет ~584 K.

Авторы пронаблюдали единственный вторичный минимум (заход планеты за звезду), случившийся 1 июля 2023 года. Наблюдения велись в диапазоне 5-12 мкм.
Результаты сравнивались с различными атмосферными моделями. Плотная атмосфера с давлением больше ~10 бар исключена почти при любом составе, но менее плотная вполне возможна. Авторы исключили углекислую атмосферу даже с давлением 1 миллибар, но кислородная атмосфера с примесью водяного пара возможна вплоть до 10 бар.

При этом ранее по наблюдениям на "Хаббле" и наземными телескопами у GJ 1132 b обнаруживали водородную атмосферу с примесью циановодорода Авторы модель водородной атмосферы не рассматривали, только смеси из кислорода, углекислого газа и воды. В общем, интрига сохраняется.

[vika vorobyeva]

Еще одна суперземля у красного карлика лишена плотной атмосферы, на этот  раз Gliese 486 b: https://arxiv.org/pdf/2408.15123

Как и в предыдущем случае, наблюдения велись с помощью инструмента MIRI в диапазоне 5-12 мкм. Авторы наблюдали два вторичных минимума 29 мая и 1 июня 2023 года.
Напомню, что Gliese 486 b – суперземля массой 2.77 ± 0.08 масс Земли и радиусом 1.29 ± 0.02 радиусов Земли, вращающаяся вокруг близкого (8.1 пк) красного карлика спектрального класса M3.5V с орбитальным периодом 1.467 суток. Средняя плотность 6.66 ± 0.29 г/куб.см говорит о железокаменном составе.
Измеренная температура поверхности оказалась равной 865 ± 14 К, что составляет 97 ± 1% той температуры, что была бы у черного тела, лишенного атмосферы. В случае эффективного теплопереноса температура составила бы 696 ± 7 К. Авторы склоняются к мысли, что Gliese 486 b лишена атмосферы, хотя данные не исключают наличие неплотной атмосферы с преобладанием кислорода. Например, наилучшая атмосферная модель с наименьшим хи квадрат (1.29) – это 0.1 бар кислорода + 1% водяного пара, вторая по удачности – земная (азот, кислород) с давлением у поверхности 0.1 бар. Углекислотная атмосфера практически исключена.
Авторы вводят универсальную "береговую линию" (shoreline) между атмосферными и безатмосферными телами, где по оси абсцисс отложена 2-я космическая скорость, а по оси ординат – суммарный поток жесткого излучения, полученный планетой. Планеты, лежащие ниже этой линии, имеют плотную атмосферу, выше – не имеют. Марс лежит как раз на границе.

[vika vorobyeva]

Сегодня в Архиве вышло сразу две статьи, посвященные анализу трансмиссионного спектра суперземли L 98-59 d, полученной NIRSpec/JWST 25 июня 2023 года в диапазоне 2.87 – 5.17 мкм. Исходные данные одни и те же, но они были независимо обработаны двумя научными коллективами.
(1) https://arxiv.org/pdf/2408.15707
(2) https://arxiv.org/pdf/2408.15855

Принятые параметры планеты у обеих групп несколько различаются: (1) считают ее массу равной 1.94 масс Земли, радиус 1.52 радиусов Земли, (2) – 2.31 масс Земли и 1.58 радиусов Земли.
Обе команды нашли у признаки наличия атмосферы из тяжелых газов, в состав которых входят сероводород и сернистый газ, что говорит о продолжающейся вулканической активности на планете.
Однако достоверность обнаружения атмосферы не очень велика, на уровне 2.6-3.0 сигма, так что обе команды призывают продолжить наблюдения, в том числе в более длинноволновом диапазоне, где расположена широкая полоса сернистого газа (7-10 мкм).

[Foma]

Авторы вводят универсальную "береговую линию" (shoreline) между атмосферными и безатмосферными телами, где по оси абсцисс отложена 2-я космическая скорость, а по оси ординат – суммарный поток жесткого излучения, полученный планетой. Планеты, лежащие ниже этой линии, имеют плотную атмосферу, выше – не имеют. Марс лежит как раз на границе.

По этой методе получается, что на Проксима Центавра b атмосферы нет в принципе. Размеры и массы почти земные, а жесткого излучения получает в 60 раз больше.

[vika vorobyeva]

По этой методе получается, что на Проксима Центавра b атмосферы нет в принципе.

Справедливости ради, истинная масса Проксима Центавра b неизвестна, она может быть в несколько раз больше, чем минимальная масса 1.17 масс Земли.
Но я тоже думаю, что они торопятся со своей береговой линией. И с "безатмосферными" экзопланетами еще не все однозначно, верхние пределы на давление у поверхности еще очень мягкие, и на Марсе атмосфера скорее есть, чем ее нет

[DELVIG]

JWST обнаруживает шесть новых "миров-изгоев", которые не являются ни планетами, ни звездами

В Astronomical Journal подробно изложены результаты исследования недавно обнаруженных планет-изгоев или планет-бродяг. Группа астрономов, использующих космический телескоп Джеймса Уэбба, обнаружила шесть  таких миров в молодой туманности  NGC1333.  В ней идёт активное звёздообразование и находится она на расстоянии около 1000 световых лет в созвездии Персея.
 В ходе наблюдений команда не нашла ни одного объекта массой менее пяти масс Юпитера, хотя JWST обладает чувствительностью, необходимой для обнаружения таких тел. Это указывает на то, что любые звездные объекты, масса которых превышает этот порог, с большей вероятностью формируются так, как формируются планеты, в отличие от звезд. Большинство "блуждающих миров" образованы веществом, выброшенным на ранних стадиях формирования планет, когда столкновения происходят чаще. Вокруг них также могут быть диски космической пыли, что имеет решающее значение как для образования звезд, так и планет. Другие могут возникать из коллапсирующих молекулярных облаков, у которых недостаточно массы для создания условий ядерного синтеза.
Эти звездные объекты размывают границы между планетой и звездой, чтобы лучше понять космические процессы, которые формируют и то, и другое.

https://www.popsci.com/science/new-rogue-worlds/