Субнептуны по размеру занимают промежуточное положение между Землей и газовыми гигантами. Это наиболее распространенный тип планет в Млечном пути, но при этом таких нет в Солнечной системе.

Прорыв в изучении субнептунов произошел с запуском космического телескопа Джеймс Уэбб. Он позволил установить, что субнептуны неоднородны: некоторые из них отличаются более высокой температурой. Предполагается, что примерно от 577⁰C фотохимические реакции, приводящие к образованию метана, являющегося основным компонентом дымки, замедляются.

Новое исследование, проведенное при координации Мэрилендского университета, было посвящено проверке данной гипотезы. Объектом изучения стала экзопланета TOI-421 b.

Она находится в системе звезды, похожей на Солнце, в отличие от большинства субнептунов, приуроченных к красным карликам. Температура составляет около 727⁰C, что достаточно высоко для таких планет.

По результатам в спектре TOI-421 b обнаружены четкие признаки водорода, водяного пара и потенциальные следы оксида углерода и диоксида серы. При этом метан и углекислый газ не зафиксированы. Особенность данной планеты состоит в преобладании водорода, в то время как на прочих изученных субнептунах распространены более тяжелые молекулы.

Таким образом, по составу атмосферы TOI-421 b близка к звездному материалу и Юпитеру. Отличие от традиционных субнептунов может объясняться другим механизмом формирования. Так, возможно, данная планета, в отличие от них, сохранила первичную водородную оболочку. К тому же на это мог повлиять другой тип звезды.

Полученные результаты стали первыми по составу атмосфер субнептунов.

Проведенное исследование ставит ряд вопросов для дальнейшего изучения: уникальны ли свойства TOI-421 b, или существует подкласс подобных ей горячих субнептунов, насколько влияют температура и тип звезды на состав атмосфер планет ее системы, почему в Солнечной системе отсутствуют такие планеты.