Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил самые убедительные на сегодняшний день доказательства наличия атмосферы на каменистой экзопланете

Международная команда астрофизиков при помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб» получила наиболее убедительные на текущий момент доказательства существования плотной газовой оболочки у каменистой экзопланеты TOI-561 b. Данное открытие, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, ставит под сомнение существующие модели эволюции планет, согласно которым космические тела на столь близких орбитах к звездам должны быть лишены атмосферы из-за интенсивного излучения.

Анализируя тепловую сигнатуру суперземли TOI-561 b с помощью инфракрасного спектрографа NIRSpec, астрономы выявили существенное расхождение с теоретическими моделями. Дневное полушарие планеты оказалось значительно «прохладнее» (с разницей почти в 1000°C), чем должно быть у голого каменистого тела под прямыми лучами звезды. Астрофизики пришли к выводу, что сгладить такой температурный контраст способна только плотная атмосфера, насыщенная летучими элементами: она действует как глобальный теплообменник, эффективно циркулируя энергию и перенося жар с освещенной стороны на ночную.

Экзопланета TOI-561 b находится на расстоянии 280 световых лет от Солнечной системы и принадлежит к редкой категории ультракороткопериодических суперземель. Дистанция до родительской звезды настолько мала, что планета успевает совершить полный виток по орбите менее чем за 11 часов — для сравнения, земной год длится 365 дней. Следствием такой экстремальной близости является жесткий приливной захват (синхронное вращение): гравитация звезды удерживает планету в одном положении, заставляя ее быть вечно развернутой к светилу одной «дневной» стороной. Температурный режим в этой зоне настолько высок, что поверхность планеты неизбежно представляет собой непрерывный океан расплавленной магмы.

Астрономы считают, если бы TOI-561 b была «голым» камнем, температура на ее дневной стороне достигала бы 2700°C. Однако сенсоры «Джеймс Уэбба» зафиксировали значение около 1700°C.

«Мы наблюдаем классический парниковый эффект наоборот: плотная газовая оболочка или высотные облака с высоким альбедо экранируют поверхность и переносят энергию на ночную сторону», — следует из выводов исследовательской группы, возглавляемой специалистами Института Карнеги.

До сих пор считалось, что планеты с массой чуть больше земной (в 1,4 раза больше нашей планеты по радиусу), находящиеся в такой близости к звезде, быстро теряют первичную атмосферу под воздействием звездного ветра и ультрафиолета. Обнаружение стабильной атмосферы на TOI-561 b требует пересмотреть теории планетарной устойчивости.

Авторы работы выдвигают гипотезу «мокрого лавового шара», то есть когда на планете существует динамическое равновесие, при котором газы постоянно испаряются из магматического океана, восполняя потери атмосферы, улетучивающейся в космос. Полученные данные открывают новые перспективы в поиске обитаемых миров, доказывая, что атмосферы каменистых планет более живучи, чем предполагалось ранее.

Источник: scitechdaily