На сегодняшний день астрономами обнаружено почти 2000 экзопланет, обращающихся вокруг далёких звёзд. Найти их чрезвычайно непросто, изучить ещё сложнее, ведь единственный источник информации, который есть на вооружении у учёных, это приходящий свет.
Экзопланеты расположены чрезвычайно далеко от Земли и рядом с ними находятся их звёзды, свет которых в миллиарды раз ярче тусклого отражённого от поверхности или атмосфер этих миров излучения.
Тем не менее у специалистов уже есть на счёт этих космических объектов несколько устоявшихся гипотез, которые они очень хотят проверить.
Подавляющее большинство экзопланет было обнаружено транзитным методом, то есть их регистрировали в то время, когда потенциальная планета проходила перед своей звездой, и по разности в интенсивности света можно было сделать вывод о её наличии. Таким способом определяют не только наличие космического тела, но и его размеры, а в некоторых случаях и состав его атмосферы. Последнее возможно из-за рассеивания или поглощения света звезды, проходящего через атмосферу, определёнными газами. Это искажение можно поймать в виде очень слабых "подписей" в спектре излучения, доходящего до Земли.
Из всех экзопланет легче всего "поймать" так называемые горячие юпитеры. Они расположены на порядок ближе к своим звёздам, чем Меркурий к Солнцу, и по многим характеристикам сравнимы с Юпитером. При этом эти миры труднее всего изучать, поскольку свет их звёзд слишком ярок.
Ранее с помощью космического телескопа Hubble была получена информация лишь о двух из них и в очень узком диапазоне длин волн — порядка 1,1-1,7 микрометра. Собранные данные свидетельствовали о том, что на этих горячих юпитерах присутствует гораздо меньше воды, чем можно было ожидать, исходя из теоретических расчётов.
Существует две версии объяснения. Одна из них гласит: изначально формировались горячие юпитеры с меньшим содержанием воды, что может говорить о недостатке "живительной влаги" и во всём протопланетном диске. С другой стороны, данные о количестве воды могут искажаться из-за присутствия в атмосфере планет облаков, причём, даже если сами они состоят из воды (что бывает далеко не всегда), облака всё равно будут снижать интенсивность её "подписи" для наблюдателей на Земле.
И вот теперь международная команда исследователей во главе с Дэвидом Сингом (David Sing) из Университета Эксетера плотно взялась за изучение горячих юпитеров. С помощью всё того же "Хаббла" и космического телескопа "Спитцер" (Spitzer) Синг и его коллеги изучили ещё восемь аналогичных планет и дополнили сведения о первых двух.
Объединение данных от двух телескопов впервые позволило получить информацию об атмосферах горячих юпитеров в широком диапазоне длин волн — от видимого до инфракрасного спектра. В своей статье, опубликованной в журнале Nature, исследователи сообщают, что эти планеты разного размера, массы и их температура также отличается. В их составе есть вода, а некоторые окружены облаками.
Тут стоит отметить, что разница в радиусе планеты в видимом и ИК-диапазоне позволяет заключить, содержит ли её атмосфера облака и туманы, или она полностью прозрачна. Благодаря этому факту учёные обнаружили корреляцию между интенсивностью "подписи" воды и составом атмосферы горячих юпитеров.
"Я действительно взволнован, поскольку наконец могу взглянуть на эти планеты вместе и сравнить их, — рассказывает профессор Синг в пресс-релизе НАСА. — Мы обнаружили, что атмосферы экзопланет гораздо разнообразнее, чем предполагалось ранее".
Авторы работы отмечают, что исследование атмосфер у экзопланет на данный момент находится в зачаточном состоянии и возлагают большие надежды на преемника "Хаббла" — космический телескоп "Джеймс Уэбб" (JWST), который отправится в космос в 2018 году.
