Благодаря космическому телескопу им. Джеймса Уэбба учёным впервые удалось создать трёхмерную карту атмосферы далёкой экзопланеты. Исследование астрономов было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
В работе изучалась экзопланета WASP-18b – газовый гигант, находящийся примерно в 400 световых годах от Земли. Он в десять раз массивнее Юпитера и располагается на чрезвычайно короткой орбите, совершая полный оборот вокруг своей звезды всего за 23 часа. Кроме того, планета находится в приливном захвате и всегда обращена к светилу одной стороной. Это делает дневное полушарие чрезвычайно горячим – температура на нём достигает 2700°C. В результате термического воздействия вода в атмосфере расщепляется на атомы кислорода и водорода. Такие условия сделали мир идеальным кандидатом для тестирования нового метода 3D-моделирования температур – спектроскопического картографирования затмений.
Используя инфракрасный спектрограф телескопа, учёные отслеживали, как изменяется свет звезды, когда мимо неё проходит планета. Это позволило составить распределение температур и водяного пара на разных высотах и широтах экзопланеты. На карте отчётливо выделяется яркая точка на дневной стороне WASP-18b – именно там наблюдается наибольший нагрев и практическое отсутствие водяного пара. Крайние области этой стороны холоднее, и в них ещё сохраняются следы воды. Эти различия показывают, как экстремальные температуры формируют структуру атмосферы и влияют на её химический состав.
Результат работы стал важным для изучения экзопланет: он лишний раз подтверждает возможность “Уэбба” выявлять детали их атмосфер, а новая методика откроет возможности для получения изображений других миров, которых нельзя увидеть напрямую из-за яркого света материнских звёзд.