Телескоп «Уэбб» обнаружил «невозможную» атмосферу на адской планете

Фото: скриншот

Группа астрономов под руководством ученых из Института Карнеги обнаружила самые убедительные на сегодняшний день доказательства существования атмосферы у каменистой планеты за пределами Солнечной системы. Речь идет об экзопланете TOI-561 b — сверхгорячем мире, поверхность которого, по оценкам исследователей, может быть покрыта расплавленной породой. Результаты исследования опубликованы в научном журнале The Astrophysical Journal Letters.

Как рассказывают ученые, TOI-561 b имеет примерно вдвое большую массу, чем Земля, однако резко отличается по другим характеристикам. Планета вращается на крайне близком расстоянии от своей звезды — в сорок раз ближе, чем расстояние от Меркурия до Солнца. Из-за этого ее год длится всего 10,56 часа, а одна сторона постоянно обращена к звезде, находясь в вечном дневном свете.

Исследователи отмечают, что, согласно предыдущим представлениям, такая планета не должна была сохранить атмосферу.

"Исходя из того, что мы знаем о других системах, астрономы предполагали, что подобная планета слишком мала и горяча, чтобы долго удерживать атмосферу после формирования", — пояснила изданию Science Daily одна из авторов работы Николь Воллак.

В то же время новые наблюдения свидетельствуют об обратном: планета окружена относительно плотной газовой оболочкой.

Особое внимание ученые обратили на еще одну аномалию — более низкую, чем ожидалось, плотность планеты. По словам ведущей авторки исследования Йоханны Теске, "она не относится к так называемым "суперпушистым" планетам, но имеет меньшую плотность, чем можно было бы ожидать для состава, подобного земному". Одним из возможных объяснений сначала считалась необычная внутренняя структура — меньшее железное ядро и более легкая мантия. Это также согласуется с тем, что планета сформировалась возле очень старой и бедной на железо звезды.

Впрочем, как говорится в публикации, только состав не объясняет всех наблюдений. Ученые использовали космический телескоп "Джеймс Уэбб", чтобы измерить температуру дневной стороны планеты. Ожидалось, что без атмосферы она достигнет около 2700 °C, но фактические данные показали примерно 1800 °C. Это свидетельствует о перераспределении тепла, которое возможно только при наличии атмосферы.

Ученые рассмотрели несколько сценариев. В частности, океан магмы мог бы частично переносить тепло, однако без атмосферы ночная сторона оставалась бы холодной. Лучшее объяснение, по их словам, — наличие плотной атмосферы, богатой летучими веществами.

"Нам действительно нужна плотная атмосфера, богатая летучими компонентами, чтобы объяснить все наблюдения", — отметила соавтор исследования Анджали Пьетте. Она добавляет, что сильные ветры могут переносить тепло на ночную сторону, а газы, в частности водяной пар, способны поглощать инфракрасное излучение.

Несмотря на это, остается ключевой вопрос: как такая планета вообще удерживает газовую оболочку под действием мощного излучения звезды. Ученые предполагают, что установился определенный баланс между атмосферой и расплавленными недрами. Однако все это порождает новые вопросы, на которые еще предстоит найти ответ.