Международная группа астрономов под руководством Лили Олдерсон провела детальное исследование атмосферы экзопланеты TOI-776b с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Эта суперземля, находящаяся за пределами Солнечной системы, представляет особый интерес для учёных, так как по своим параметрам существенно отличается от известных планет.

TOI-776b имеет массу около 4 земных и радиус в 1,85 раза больше земного. Температура на её поверхности составляет примерно 520 кельвинов (около 247°C). Используя спектрограф NIRSpec/G395H, исследователи провели два независимых наблюдения прохождения планеты по диску своей звезды, получив спектр пропускания в диапазоне 2,8-5,2 микрометра.

Графики допустимого пространства параметров атмосферы экзопланеты, где сравниваются результаты двух методов анализа (ExoTiC-JEDI и Eureka!) для двух наблюдений. Графики отображают зависимость уровня непрозрачного давления от логарифма металличности, демонстрируя, что в обоих случаях можно исключить металличность, превышающую солнечную в 100 раз, при определенных условиях давления. Источник: arXiv:2501.14596

Для анализа данных были использованы две независимые системы обработки: ExoTiC-JEDI и Eureka!. Обе системы показали высокую точность измерений – до 34 частей на миллион в спектроскопических каналах шириной 30 пикселей (около 0,02 микрометра).

Несмотря на то, что обе системы обработки данных дали согласующиеся результаты, учёные обнаружили различия в общей структуре спектров между двумя наблюдениями. В первом визите данные лучше описывались плоской линией, тогда как во втором наблюдении появилось смещение между детекторами NRS1 и NRS2, которое удалось скорректировать в ходе последующего анализа.

Используя модели прямого расчёта PICASO, исследователи смогли исключить наличие в атмосфере планеты металлов с концентрацией до 100 раз выше солнечной при давлении 10-3 бар. Причём результаты двух наблюдений показали разные нижние пределы: первое наблюдение исключает концентрации ниже 100-кратной солнечной, а второе – даже выше 350-кратной.

Это исследование вносит важный вклад в растущий список наблюдений атмосфер суперземель телескопом JWST, что помогает лучше понять разнообразие и сложности в изучении землеподобных экзопланет.

Подробнее на iXBT