За последнее десятилетие ученые стали удивительно хорошо идентифицировать экзопланеты или планеты за пределами нашей Солнечной системы. Фактически, они недавно преодолели впечатляющий рубеж в более чем 5000 подтвержденных обнаруженных экзопланет. Однако большинство этих обнаружений мало что говорит об идентифицированных планетах — обычно только их расстояние от родительской звезды, а также их массу или размер.

Следующим большим шагом в исследовании экзопланет является изучение этих планет и, в частности, их атмосфер. Это одна из основных целей космического телескопа Джеймса Уэбба, когда он будет готов к работе этим летом. Но тем временем исследователи творчески подходят к ответам на эти вопросы. Недавно астрономы, используя данные космического телескопа Hubble, исследовали 25 экзопланет, чтобы узнать об их атмосферах.

Hubble позволил подробно охарактеризовать 25 экзопланет, и объем информации, которую мы узнали об их химическом составе и формировании — благодаря десяти интенсивным кампаниям наблюдений — невероятен.
Квентин Чангеат, ведущий автор исследования

25 исследованных планет относились к типу горячих Юпитеров, что означает, что они размером примерно с эту планету и вращаются очень близко к своим родительским звездам. Команда искала ионы водорода и оксиды металлов в атмосферах планет, которые могут помочь им узнать о том, как образовались планеты, а также узнать об их химическом составе атмосферы. Они изучили огромные объемы данных, включая 600 часов наблюдений Hubble и 400 часов наблюдений с ныне ушедшего в отставку космического телескопа Спитцер, изучая затмения и транзиты.

Это означало, что они могли узнать о корреляциях между составом атмосферы и другими качествами, например, показать ли они тепловую инверсию — когда атмосфера становится более горячей на больших высотах. Тепловая инверсия наблюдалась на самых горячих экзопланетах с температурой более 2000 Кельвин. Исследователи также отметили, что почти во всех этих горячих атмосферах присутствовали ионы водорода, оксид титана, оксид ванадия или гидрид железа.

Одна из примечательных особенностей этого исследования заключается в том, что оно показывает, как можно использовать большие объемы данных для поиска крупномасштабных тенденций в экзопланетах. И это полезно для предсказания того, какими могут быть другие экзопланеты.

Исследование этих вопросов может даже помочь понять нашу собственную солнечную систему, по словам Чангэт:

Многие вопросы, такие как происхождение воды на Земле, формирование Луны и различные эволюционные истории Земли и Марса, до сих пор не решены, несмотря на наша способность проводить измерения на месте. Крупные исследования населения экзопланет, подобные тому, что мы представляем здесь, направлены на понимание этих общих процессов.