https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-james-webb-space-telescope-primed-to-lift-the-haze-surrounding-sub-neptunes Космический телескоп НАСА "Джеймс Уэбб" поможет прояснить природу мининептунов уже в первый год работы на орбите.
Чем они являются, плотными, похожими на Землю шарами из камня и железа, с толстой атмосферой из водорода и гелия?
Или менее плотная смесь камня и льда, окруженная насыщенной паром и насыщенной водой атмосферой?
Или они могут быть и тем и другим?
Пониманию их природы способствовало бы открытие состава их атмосферы, но пока что известно, что мининептуны окутаны плотной дымкой, не дающей возможности сделать спектральный анализ их атмосфер методом трансмиссионной спектроскопии.
Две программы наблюдений мининептунов запланированы на первый год работы телескопа "Джеймс Уэбб", будут использоваться уникальные возможности Уэбба для исследования двух планет: мининептуна GJ 1214 b, и мининептуна TOI-421c.
Наблюдения GJ 1214 b будут проводиться с помощью камеры среднего инфракрасного диапазона MIRI, в этом диапазоне аэрозоли меньше рассеивают свет и молекулы воды, метана, аммиака, если их много, должны быть видны в спектре пропускания.
Кроме этого планета GJ 1214 b будет исследоваться методом тепловой эмиссионной спектроскопии, свет в среднем инфракрасном диапазоне, излучаемый самой планетой, предоставит информацию о температуре и отражательной способности планеты, на которые влияет атмосфера.
Например, планета, окруженная темной, поглощающей свет дымкой, будет теплее, чем планета, покрытая яркими отражающими облаками.
Также будет наблюдаться фазовая кривая температуры, зависимости эмиссионной яркости планеты от её фазы. Это позволит определить среднюю температуру планеты по долготе, что даст дополнительную информацию о циркуляции и составе атмосферы.
Камера MIRI будет использоваться для наблюдения GJ 1214b в течение почти 50 часов, пока планета совершает немногим более одного полного обращения по орбите. Затем проанализируют полученные данные этими тремя различными способами, чтобы сузить возможные комбинации газов и аэрозолей, которые составляют атмосферу GJ 1214 b.
TOI-421c будет наблюдаться дважды, когда он проходит транзитом по своей звезде, один раз с помощью устройства формирования изображения ближнего инфракрасного диапазона и бесщелевого спектрографа (NIRISS), а затем с помощью спектрографа ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec), чтобы получить полный спектр ближнего инфракрасного диапазона.
Если небо TOI-421 c чистое, спектр можно использовать для измерения содержания таких молекул, как вода, метан и углекислый газ. Если выяснится, что в атмосфере у TOI-421c все-таки есть аэрозоль, команда будет использовать эти данные, чтобы лучше понять, из чего состоит этот аэрозоль.
Сравнение характеристик облачной дымки теплого мининептуна GJ 1214 b и горячего TOI-421 c также позволит лучше понять из чего состоят аэрозоли окутывающие эти планеты.
Будем надеяться, что все пойдет хорошо и вскоре "Джеймс Уэбб" поможет лучше понимать природу экзопланет.