Астрономы обнаружили серу в атмосфере молодого аналога Юпитера AF Lep b
Международная команда астрономов представила результаты спектроскопических наблюдений экзопланеты AF Lep b, которая считается одним из самых близких аналогов Юпитера по массе и орбите. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, а данные получены с помощью космического телескопа James Webb (JWST).
Ученые использовали инструмент NIRSpec для получения высококонтрастных спектров планеты в диапазоне 2,85–5,3 мкм с разрешением R?3000. Дополнительно были задействованы данные камеры NIRCam для измерения континуума в области 4,0–4,7 мкм. Ранее полученные спектры с VLTI/GRAVITY и VLT/SPHERE позволили охватить более широкий диапазон длин волн.
В атмосфере AF Lep b уверенно обнаружены молекулы CO?, H?S, CH?, изотопологов CO (??CO и ??CO) и H?O. Проведенный анализ с учетом облачности и неравновесной химии показал, что содержание углерода, кислорода и серы в атмосфере превышает солнечное в несколько раз: C/H — в 2,9 раза, O/H — в 3,7 раза, S/H — в 4,7 раза (относительно солнечных и звездных значений).
Особый интерес представляет высокое содержание серы. По мнению авторов, это указывает на значительную аккрецию твердых частиц из протопланетного диска в процессе формирования планеты. Оценки показывают, что в составе AF Lep b может содержаться около 56 масс Земли твердого материала.
Отношение C/O и C/S ниже солнечного, что согласуется с формированием планеты вблизи ее текущего положения и не подтверждает сценарий миграции из-за снеговой линии CO.
Авторы отмечают, что уровни обогащения металлами у AF Lep b схожи с Юпитером и другими молодыми супер-Юпитерами, например HR 8799 bcde. Это позволяет предположить, что процессы накопления тяжелых элементов у газовых гигантов могут быть универсальными и не зависеть сильно от расстояния до звезды или массы планеты.
Результаты исследования помогают лучше понять механизмы формирования планет-гигантов и роль аккреции твердого материала в химическом составе их атмосфер.
