Учёные обнаружили каменистую экзопланету с атмосферой, которая бросает вызов представлениям о суперземлях
Учёные нашли самое убедительное доказательство существования каменистой планеты с атмосферой за пределами Солнечной системы, бросая вызов представлениям о том, что малые планеты на близких орбитах вокруг звёзд не способны удерживать плотную газовую оболочку.
TOI-561 b обращается вокруг звезды, которой уже 10 миллиардов лет, на расстоянии около 280 световых лет от Земли и обладает обширным магматическим океаном. Используя космический телескоп Уэбба от NASA, команда исследователей изучила ультрагорячую суперземлю и обнаружила свидетельства, указывающие на окружающую её плотную атмосферу. Открытие объясняет необычно низкую плотность планеты и помогает учёным лучше понять каменистые миры за пределами нашей Солнечной системы.
Этот необычный мир открыли в 2020 году. Система включает как минимум три планеты, обращающиемя вокруг древней звезды G-типа. Хотя звезда немного меньше и холоднее Солнца, TOI-561 b обращается настолько близко к ней (менее полутора миллионов километров), что вероятно приливно захвачена. Совершая оборот за 11 часов, одна сторона планеты постоянно обращена к звезде.
Близость к звезде создаёт экстремальную температуру – слишком высокую для поддержания атмосферы. Радиация звезды должна была бы заставить газы атмосферы улетучиваться в космос. Однако низкая плотность планеты предполагает, что это не чисто каменистый мир.
Команда учёных изучила, является ли TOI-561 b просто голой скалой или лавой, или здесь что-то ещё. Исследователи использовали NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) телескопа Уэбба для измерения температуры дневной стороны планеты на основе её яркости в ближнем инфракрасном диапазоне.
Если у TOI-561 b нет атмосферы для переноса тепла с дневной на ночную сторону, температура на обращённой к звезде стороне должна приближаться к 2700°C. Однако наблюдения указали, что дневная сторона планеты близка к 1800°C. Всё ещё экстремально, но недостаточно для объяснения отсутствия атмосферы.
Команда исследовала другие объяснения, но ни одно не подошло так же хорошо. Без атмосферы ночная сторона планеты вероятно была бы твёрдой, предотвращая перенос тепла с дневной стороны. Магматический океан планеты мог бы играть роль при наличии тонкого слоя каменного пара на поверхности, но его охлаждающий эффект был бы минимальным.
Хотя присутствие атмосферы на TOI-561 b может быть единственным жизнеспособным объяснением, остаётся загадка – как такая малая планета, подверженная огромному количеству радиации от звезды, может удерживать плотную газовую оболочку. Исследователи считают, что ответ может лежать внутри магматического океана планеты.
Тим Лихтенберг, исследователь из Университета Гронингена в Нидерландах и соавтор исследования заявил:
Мы думаем, существует равновесие между магматическим океаном и атмосферой. В то время как газы выходят из планеты, питая атмосферу, магматический океан всасывает их обратно во внутренние слои.
Эта планета должна быть намного, намного богаче летучими веществами, чем Земля, чтобы объяснить наблюдения. Это действительно как мокрый лавовый шар.
- Телескоп Уэбба запечатлел невиданную космическую структуру из четырех пылевых спиралей вокруг умирающих звезд
- Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил 29-й спутник Урана размером с небольшой город
- Телескоп Уэбба раскрыл тайну голубой дымки Плутона
