Отражающий щит лавового мира
Астрономы с помощью космического телескопа James Webb подтвердили наличие плотной атмосферы у экзопланеты TOI-561 b. Этот объект представляет собой суперземлю с радиусом в 1,4 раза больше земного и двойной массой. Поверхность планеты, по всей видимости, покрыта океанами расплавленной лавы, а её атмосфера обладает высокой отражательной способностью благодаря облакам или дымке.
TOI-561 b находится в созвездии Секстанта на расстоянии около 280 световых лет от Земли. Планета расположена примерно в 100 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, из-за чего один полный оборот (год) она совершает всего за 10,5–10,6 часа. Скорее всего, планета находится в приливном захвате и всегда повернута к светилу одной стороной: на одном полушарии царит вечный день, на другом — вечная ночь.
Сюрприз для ученых
Обнаружение атмосферы стало неожиданностью. Согласно текущим теориям, ультракороткопериодические планеты должны терять газовую оболочку за миллиарды лет из-за интенсивного облучения. Ситуация с TOI-561 b осложняется тем, что её звезде около 10 миллиардов лет (она вдвое старше Солнца), и за это время излучение должно было полностью «сдуть» атмосферу.
Для подтверждения своих выводов исследователи из Университета Монреаля и других институтов наблюдали за планетой в течение 37 часов, зафиксировав три полных орбитальных цикла. Анализ показал, что дневная сторона планеты значительно холоднее, чем ожидалось: вместо расчетных 2700 °C её температура составляет около 1800 °C.
Сначала ученые предположили, что тепло переносится ветрами на ночную сторону, но замеры показали, что темное полушарие недостаточно теплое для такого сценария. Вывод: около 75% тепла от звезды отражается обратно в космос, подобно тому как это делает Венера.
Состав и происхождение
По мнению исследователей, роль «солнцезащитного крема» выполняют облака из силикатов — минеральных соединений, родственных кварцу и обычному песку (диоксид кремния SiO2 и метасиликат магния MgSiO3). Важно отметить, что «Уэбб» не фотографировал эти облака напрямую — вывод сделан на основе компьютерного моделирования и анализа теплового излучения.
Лиза Данг, руководитель проекта из Университета Ватерлоо, отметила, что открытие бросает вызов теориям, так как TOI-561 b вращается вокруг звезды солнечного типа, а не красного карлика, что нетипично для таких систем.
Ученые выдвигают несколько гипотез о том, как планета сохранила атмосферу: • Она могла быть изначально гораздо больше (похожей на суб-Нептун), и нынешняя оболочка — это остаток первичной или вторичная атмосфера. • Планета могла сформироваться гораздо дальше от звезды и мигрировать ближе к ней, когда звезда стала излучать меньше энергии. • Атмосфера постоянно пополняется за счет глобального океана расплавленных пород, который работает как гигантский вулкан, выбрасывая новые порции газов.
В дальнейшем астрономы планируют использовать Webb в более длинных диапазонах волн, чтобы определить точный состав атмосферы. Ученые хотят понять, преобладает ли там углекислый газ (как на Венере) или диоксид серы (как на спутнике Юпитера Ио).
