Відтоді як у 1995 році було відкрито першу планету, що обертається навколо зірки, відмінної від Сонця, ми зрозуміли, що планети та планетні системи різноманітніші, ніж ми коли-небудь уявляли. Такі далекі світи — екзопланети — дають нам можливість вивчати, як планети поводяться в різних ситуаціях. І вивчення їхньої атмосфери є важливою частиною головоломки.

Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) NASA є найбільшим телескопом у космосі. Запущений на Різдво 2021 року, це ідеальний інструмент для дослідження цих світів. Зараз ми з колегами вперше використали телескоп, щоб відкрити хімічний склад екзопланети. І дані, оприлюднені у формі препринтів (тобто їх ще не було опубліковано в рецензованому журналі), пропонують деякі дивовижні результати.

Багато екзопланет знаходяться надто близько до батьківських зірок, щоб навіть цей потужний телескоп міг їх розрізнити. Але ми можемо використати трюк, спостерігаючи, як планета проходить перед своєю зіркою. Під час транзиту планета блокує невелику частку зоряного світла, а ще менша частка зоряного світла фільтрується через зовнішні шари атмосфери планети.

Гази в атмосфері поглинають частину світла, залишаючи відбитки пальців на світлі зірок у вигляді зменшення яскравості певних кольорів або довжин хвиль. JWST особливо підходить для вивчення атмосфери екзопланет, оскільки це інфрачервоний телескоп. Більшість газів в атмосфері, наприклад водяна пара та вуглекислий газ, поглинають інфрачервоне світло, а не видиме.