Вокруг звезды Эпсилон Индейца, которая видна невооружённым глазом из Южного полушария, кружит планета размером с Юпитер. Температура там — как в хорошей морозилке: минус 200 градусов по Цельсию. Телескоп «Джеймс Уэбб» впервые напрямую сфотографировал её и измерил свет, который планета испускает в тепловом диапазоне.
Свет планеты на длине волны 11,3 микрометра оказался заметно ярче, чем на 10,6 микрометра. Такой скачок — отпечаток аммиака в атмосфере. Но след оказался тусклее, чем ждали. Астрономы подозревают: виноваты облака из водяного льда. Они как плотная штора на окне — прячут часть света и не дают увидеть, что творится глубже.
Если ледяные облака действительно есть у этой планеты, то, скорее всего, они обычны и для других холодных гигантов. Тогда наши прежние модели атмосфер, где небо всегда чистое, придётся пересмотреть. Такие облака могут менять и температуру, и химию, и даже то, как планета выглядит в телескоп.
Теперь учёные хотят измерить свет ещё нескольких холодных гигантов на тех же длинах волн. Если аммиачная метка окажется приглушённой у всех, значит, ледяные облака — не исключение, а правило. И тогда вопрос «почему они такие?» станет новой загадкой.
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.08780
With JWST, we are directly imaging cold (~200-300K), solar-age giant exoplanets for the first time. At these temperatures many molecular features appear and water-ice clouds may condense and affect the emission spectrum; early photometric measurements of cold giant planets are already showing some tension with the predictions of cloud-free, solar-metallicity atmosphere models. Here we present new JWST/MIRI coronagraphic observations of the cold giant exoplanet Eps Ind Ab at 11.3um. Together with archival data, we use these new observations to study the atmosphere of this cold exoplanet, and we also re-fit its orbit, finding an updated mass of $$7.6\pm0.7$$ Mj and an eccentricity of $$0.24^{+0.11}_{-0.08}$$. The planet is significantly brighter (by $$0.88\pm0.08$$ mag) at 11.3um than at 10.6um, indicating the presence of ammonia. However, this ammonia feature is shallower than expected. This could indicate a low-metallicity or nitrogen-depleted atmosphere, but our preferred explanation is the presence of thick water-ice clouds that suppress the ammonia feature and the near-IR emission of Eps Ind Ab. Photometry of the small but growing sample of cold, giant exoplanets demonstrates that they are consistently fainter than expected between 3 to 5um, consistent with the water-ice cloud hypothesis. 10.6um and 11.3um photometry of this cold exoplanet sample would be valuable to determine whether the suppressed ammonia feature is universal, and to frame a new open question about the underlying physical cause.
Температура на планете Eps Ind Ab около 200–300 Кельвинов, то есть от −73 до +27 °C — как зимой в Сибири или в холодильнике.
В романе Станислава Лема «Солярис» океан планеты скрывает свои тайны под облаками — здесь ледяные облака тоже прячут от нас состав атмосферы.