Если люди когда-нибудь соберутся посетить планету, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды в созвездии Мухи, им надлежит внимательно следить за тамошней погодой.
Плотные облака в небе над этой экзопланетой состоят в основном из минеральной пыли, но астрономы подозревают, что в них также содержится железо, которое может выпадать в виде дождя на поверхность планеты.
Эти высотные облака были обнаружены, когда космический телескоп «Джеймс Уэбб» направили на молодую звездную систему, расположенную в 307 световых годах в глубине южного неба.
Звезда YSES-1 по космическим меркам — совсем новичок: ей всего 16 миллионов лет, по сравнению со стажем нашего Солнца 4,6 миллиарда лет. Вокруг звезды вращаются два газовых гиганта, оба еще формируются и оба превосходят по размерам Юпитер.
Молодость этой планетной системы делает ее привлекательным объектом наблюдений для ученых, желающих узнать больше о ранней эволюции планет вокруг далеких звезд, говорит астрофизик Килан Хох из Института исследований космоса с помощью космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд.
«Существует лишь небольшое количество многопланетных систем, которые были сняты напрямую. И они могут служить уникальной лабораторией для проверки теории формирования планет, так как образовались в одной и той же среде, — объясняет она. — Обе планеты все еще формируются, поэтому они достаточно яркие для обнаружения. Свет, который мы видим, исходит от их формирования, пока они начинают сжиматься и уплотняться».
Когда ученые начали наблюдения, они были приятно удивлены, обнаружив обе планеты в поле зрения телескопа — то есть получив, по сути, «два по цене одного». Меньшая из двух внешняя планета YSES-1c примерно в шесть раз тяжелее Юпитера.
Телескоп выявил высотные облака в атмосфере планеты, но они, в отличие от земных, состоят не из водяного пара, а из частиц силиката магния и, возможно, некоторого количества железа. «Железо действительно будет выпадать в осадок», — допускает Хох.
Открытие, описанное в Nature, стало первым прямым обнаружением подобных облаков на планете у солнцеподобной звезды. Дополнительные наблюдения выявили диск из триллионов тонн частиц пыли вокруг более крупной внутренней планеты YSES-1b, масса которой примерно в 14 раз превышает массу Юпитера.
Этот диск представляет собой «загадку для теории формирования», поскольку обе планеты должны были образоваться в одной и той же среде, признается исследовательница.
«Почему YSES-1b удержал материал вокруг себя, а YSES-1c — нет?» — недоумевает она.
Еще одной загадкой стала продолжительность существования диска — по расчетам, вся окружающая пыль должна была осесть в первые 5 миллионов лет.
«Мы не ожидали, что планеты будут так сильно отличаться друг от друга, если они сформировались в одном протопланетном диске. "Джеймс Уэбб" предоставляет огромное количество данных, чтобы продолжать уточнять модели и улучшать наше понимание», — заключила астрофизик.