Ученые впервые обнаружили метан в атмосфере экзопланеты, а также воду, с помощью метода затмений 

Ученые с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба обнаружили в атмосферы планеты WASP-80 b водяной пар и метан. Если водяной пар был обнаружен более чем на десятке планет, то метан в атмосфере экзопланеты обнаружен впервые.

Астрономы называют WASP-80 b и схожие с ней планеты «теплыми Юпитерами» — планета по размеру схожа с Юпитером, но температура ее поверхности в среднем составляет около 825 кельвинов (примерно 552 градуса по Цельсию), тогда как температура Юпитера около -145°C…-107°C. WASP-80 b вращается вокруг красной карликовой звезды и находится на расстоянии примерно 163 световых лет от Земли в созвездии Орел (Aquila).

Астрономы не могут увидеть планету напрямую даже с помощью телескопа Джеймса Уэбба, это эквивалентно обнаружению одного человеческого волоса на расстоянии 14,5 километров. Однако с его помощью они изучают комбинированный свет от звезды и планеты с помощью транзитного метода и метода затмений. Метод был использован для открытия большинства известных экзопланет.

Ученые наблюдали, как планета шла по траектории и между нами и своей звездой свет звезды немного тускнел, что похоже на то, как если бы кто-то прошел перед лампой. В этот момент на границе дня и ночи тонкое кольцо атмосферы вокруг планеты освещается звездой. Когда молекулы атмосферы планеты поглощают свет определенной длины волны, атмосфера на этих длинах волн выглядит более плотной и блокирует больше света звезды. Это вызывает более глубокое затемнение по сравнению с другими длинами волн, при которых атмосфера кажется прозрачной. Метод помогает понять, из чего состоит атмосфера планеты.

Также ученые использовали и метод затмений, когда экзопланета уходила за звезду. Как и все планеты, WASP-80 b излучает часть своего света в виде теплового излучения. И категория длины волны, и интенсивность этого света зависят от температуры планеты. Непосредственно перед затмением и после него горячая дневная сторона планеты направлена в нашу сторону, и, измерив провал в освещенности во время затмения, ученые смогли измерить инфракрасное излучение, испускаемое планетой. В спектрах затмений поглощение молекулами в атмосфере планеты обычно проявляется в виде уменьшения излучения планеты на определенных длинах волн. Кроме того, поскольку планета намного меньше и холоднее звезды-хозяина, глубина затмения намного меньше, чем глубина транзита.

Следующим шагом будет изучение того, что химический состав WASP-80 b может рассказать ученым об особенностях экзопланеты, истории формирования и эволюции в отношении содержания метана и воды. Такие исследования также позволили бы команде сделать выводы о таких вещах, как соотношение атмосферного углерода и кислорода. Это соотношение варьируется в зависимости от того, где именно вокруг звезды формируется планета; это могло бы показать, сформировалась ли WASP-80 b там, где она сейчас находится, или она родилась дальше, прежде чем мигрировать к своей звезде.