«Джеймс Вебб» підтвердив єдиний механізм формування планет-гігантів

Завдяки найчіткішим на сьогодні знімкам чотирьох екзопланет-гігантів, які отримав телескоп «Джеймс Вебб», астрономи змогли підтвердити, що ці планети сформувалися у той же спосіб, що і Юпітер з Сатурном. Вони повільно накопичували газ на свої тверді ядра, про що засвідчили чіткі ознаки вуглекислого газу у їхніх атмосферах, які знайшов «Джеймс Вебб». Дослідження опубліковано в журналі The Astrophysical Journal.

Планети, які сфотографував «Джеймс Вебб». NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)

У чому здобуток телескопа?

Завдяки роботі «Джеймса Вебба» астрономи відкинули одну з популярних теорій формування планет-гігантів — через колапс газової хмари. Згідно з нею у газових гігантів, подібних на Юпітер чи Сатурн, немає твердого ядра, а сама планета з'являється, коли згусток газу стискається під впливом гравітації. Утім, тоді б в атмосферах чотирьох планет навколо зорі HR 8799 «Джеймс Вебб» не знайшов би вуглекислого газу у високій концентрації. Його наявність вказує на існування на планетах важких елементів, як-от вуглецю, кисню і заліза. Вони характерні саме для механізму акреції ядра – процесу, коли планети спочатку формуються з твердих частинок, які злипаються і поступово накопичують навколишній газ. А оскільки досліджувані «Джеймсом Веббом» планети надзвичайно подібні до Юпітера й Сатурна: знаходяться на схожій відстані від своєї зорі та мають маси від кількох до десяти мас Юпітера, то це підтверджує, що процес утворення через акрецію ядра є поширеним механізмом формування газових гігантів у Всесвіті.

• Крім вуглекислого газу «Джеймсу Веббу» вдавалося розгледіти й інші цікаві елементи в атмосферах екзопланет. Зокрема у хмарах одного газового гіганта він знайшов кристали кварцу, які утворюються через вплив на планету випромінювання її зорі.