Ученые впервые измерили изотопы в атмосфере экзопланеты

Международная команда астрономов впервые измерила изотопы в атмосфере экзопланеты. Речь идет о различных формах углерода в атмосфере газового гиганта TYC 8998-760-1 b, расположенного в 300 световых годах в созвездии Мухи. Слабый сигнал был зарегистрирован при помощи очень большого телескопа Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили – он указывает на относительное изобилие углерода-13. Астрономы предполагают, что это обусловлено формированием планеты на очень большом расстоянии от своей материнской звезды.

Изотопы – это различные формы одного и того же атома, обладающие различным количеством нейтронов в ядре. Например, у углерода с шестью протонами обычно шесть нейтронов (углерод-12), но в некоторых случаях последних бывает семь (углерод-13) или восемь (углерод-14). Это не оказывает значительного влияния на химические свойства углерода, но изотопы образуются разными способами и зачастую несколько по-разному реагируют на преобладающие условия. Так, изотопы используются в самых разных областях исследований: от обнаружения сердечно-сосудистых заболеваний или рака до изучения климата и определения возраста окаменелостей и горных пород.

Астрономы сумели отличить углерод-13 от углерода-12, так как они поглощают излучение немного разных цветов.

Автор исследования, аспирант из Лейденского университета Япенг Чжан:

Действительно очень необычно, что мы можем измерить это в экзопланетной атмосфере на таком большом расстоянии.

Астрономы ожидали, что примерно один из 70 зарегистрированных атомов будет углеродом-13, но в случае с этой планетой, результат оказался вдвое больше. Идея заключается в том, что более высокое количество углерода-13 каким-то образом связано с образованием планеты.

Планета находится в более чем 150 раз дальше от своей материнской звезды, чем наша Земля от Солнца. На таком большом расстоянии, возможно, образовались льды, содержащие больше углерода-13, что привело к более высокой доле этого изотопа в атмосфере планеты сегодня.

Саму планету TYC 8998-760-1 b всего два года назад открыл аспирант из Лейденского университета Александр Бон, также соавтор исследования. Ученые надеются, что в будущем обнаружение изотопов в атмосферах экзопланет поможет понять, каким именно образом, где и когда образуются планеты.