Телескоп «Джеймс Вебб» знайшов аміак в атмосфері планети за межами Сонячної системи. Раніше подібне відкриття вдавалося зробити лише один раз, та й то іншим методом. А виміряна температура планети взагалі не сходиться зі звичними розрахунками: вона виявилася значно холоднішою, ніж мала б бути з огляду на відстань до своєї зірки. Через це поєднання астрономи переглядають уявлення про те, як навколо маленьких червоних зірок народжуються газові гіганти розміром із Юпітер.

Ідеться про HATS-6 b — планету завбільшки з Юпітер, але масою приблизно втричі меншою, як у Сатурна. Вона облітає свою зірку HATS-6 щотри дні. Це червоний карлик — маленька, холодна й червонувата зірка. Таких зірок у нашій Галактиці набагато більше, ніж схожих на Сонце. Система розташована за 500 світлових років від Землі. Дослідження провела команда на чолі з Джаніною Гусман Калокою, аспіранткою з астрономії в Університеті Меріленду. Роботу опублікували 8 вересня 2026 року в журналі Astronomical Journal. Планета входить до програми GEMS, у межах якої «Джеймс Вебб» вивчає атмосфери семи газових гігантів навколо червоних карликів, щоб порівняти їх із уже відомими гарячими юпітерами біля зірок на кшталт Сонця.

Спектрограф NIRSpec і два транзити планети

Метод називається транзитна спектроскопія. Коли планета проходить перед своєю зіркою, частина зоряного світла не впирається у тверду поверхню, а проходить крізь тонкий шар атмосфери біля краю планетного диска. Кожна молекула поглинає світло певної довжини хвилі — так само кольорове скло пропускає одні кольори і затримує інші. Порівнюючи світло зірки до і під час проходження планети, астрономи бачать, яких кольорів бракує, і за цим визначають, які молекули стоять на шляху променів. Для HATS-6 b команда використала спектрограф NIRSpec телескопа «Джеймс Вебб» у режимі PRISM. Він охоплює широкий діапазон довжин хвиль — від видимого світла до ближнього інфрачервоного. Команда спостерігала за двома транзитами.

Аміак, вода і метан за 120 замість 425 градусів

У світловому «відбитку» HATS-6 b вчені знайшли воду, метан, вуглекислий газ і аміак. Остання молекула трапляється рідко: вуглець і кисень вже фіксували в атмосферах багатьох далеких планет, а от аміак — майже ніколи. Єдине інше достовірне виявлення аміаку за межами Сонячної системи зробили за допомогою прямого знімання коронографом. Це прилад, який закриває світло зірки й дає змогу сфотографувати значно холодніший об'єкт із температурою близько 240 градусів. У випадку HATS-6 b аміак уперше зафіксували через світло, що пройшло транзитом крізь атмосферу. Цей метод має набагато ширше застосування, бо більшість відомих екзопланет напряму сфотографувати неможливо. Аміак легше зберігається в холодніших атмосферах, а біля розпечених гарячих юпітерів швидко розпадається. Тож його присутність підказує, що HATS-6 b не така вже й гаряча планета.

Якщо рахувати лише за відстанню до зірки й кількістю світла, яке отримує планета, температура мала б становити близько 425 градусів. Але дані спектра свідчать, що атмосфера поводиться так, ніби вона значно холодніша — ближче до 120 градусів. Різниця приблизно в 300 градусів — це багато для планети, притиснутої так близько до своєї зірки. Якщо планета справді така холодна, найімовірніше пояснення — щось відбиває значну частину зоряного світла назад у космос. Щось на кшталт щільних хмар Венери, які відбивають сонячні промені й через це розрахунки показують не справжню температуру поверхні під ними, пояснила Гусман Калока. Команда планує нові спостереження на довших довжинах хвиль, щоб перевірити версію з хмарами і пошукати інші, слабші сигнали у спектрі.

В атмосфері у сто разів менше важких елементів, ніж на Сонці

Стандартна модель народження планет-гігантів починається з невеликого твердого ядра з пилу й камінців. Воно має набрати масу приблизно десяти Земель, перш ніж газовий диск навколо молодої зірки розсіється. Лише тоді ядро стає достатньо важким, щоб швидко притягнути величезну кількість газу. Диски навколо червоних карликів зазвичай бідніші й існують коротше, тож за цією логікою планети розміром з Юпітер там мали б траплятися рідко. Наразі вченим відомо близько 40 таких планет, серед них і HATS-6 b. Дані «Джеймса Вебба» додають деталь, яка не вписується в очікування: важких елементів в атмосфері планети приблизно у сто разів менше, ніж на Сонці. Тобто їй бракує саме тієї сировини, з якої, за теорією, мало зібратися її ядро. Рідкісний аміак, низька температура й бідна на метали атмосфера наводять команду на думку, що газові гіганти навколо червоних карликів можуть бути окремою хімічною групою планет. Формуються вони, схоже, інакше, ніж гарячі юпітери біля зірок на кшталт Сонця.

Команда програми GEMS продовжить порівнювати всі сім планет зі своєї вибірки.