Астрономи знайшли атмосферу там, де її не мало бути: планета з 10-годинним роком і вічною спекою

Астрономи за допомогою телескопа імені Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST) зафіксували найчіткіші ознаки атмосфери навколо кам’янистої екзопланети TOI-561 b. Планета обертається навколо своєї зірки всього за 10,56 години та демонструє властивості, які ставлять під сумнів попередні уявлення про еволюцію маленьких гарячих світів, пише Interesting Engineering.

TOI-561 b є стародавньою суперземлею приблизно вдвічі більшою за масу Землі, але з характеристиками, що кардинально відрізняються від нашої планети. Вона розташована на відстані, яка у 40 разів менша за меркуріанську орбіту, тому її рік триває лише 10,56 години, а одна сторона постійно перебуває в денному світлі.

“Виходячи з того, що ми знаємо про інші системи, астрономи передбачили б, що така планета занадто мала та гаряча, щоб зберігати власну атмосферу протягом тривалого часу після формування”, – підкреслила співавторка дослідження, опублікованого в The Astrophysical Journal Letters, Ніколь Воллак. За її словами, отримані дані “перевертають усталені уявлення про планети з ультракоротким періодом”.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Чи була "Вифлеємська зірка" планетою: грудневе небо може дати підказку

Планета має нижчу щільність, ніж очікувалося для об’єкта земного типу, але не є “надпухлою”. Провідна авторка дослідження Йоганна Теске пояснила, що це може бути наслідком незвичного складу. 

“Це не те, що ми називаємо надпухлою, але вона менш щільна, ніж можна було б очікувати, якби мала склад, подібний до земного”, – зазначила Теске. Вона додала, що TOI-561 b формувалася біля старої зірки, бідної на залізо, що свідчить про інше хімічне середовище, ніж у Сонячній системі.

Внутрішня структура не могла повністю пояснити отримані дані, тому команда перевіряла гіпотезу про щільність атмосфери. Вимірювання за допомогою приладу NIRSpec під час вторинного затемнення показали, що денна сторона має температуру близько 3200 градусів за Фаренгейтом, тоді як інша нагрівалася майже до 4900 градусів. 

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Вчені вперше зафіксували космічний вибух, що “зриває” атмосферу планет

Таке охолодження свідчило про активний перерозподіл тепла, який не може забезпечити ані магматичний океан, ані тонкий шар гірської пари. Лише щільна атмосфера могла пояснити спостереження. 

“Сильні вітри охолоджували б денну сторону, переносячи тепло на нічну”, – припустила співавторка дослідження Анджалі Піетт. Вона також пояснила, що водяна пара могла б поглинати світло, а силікатні хмари – відбивати його, сприяючи зниженню температури.

Невідомим залишається механізм, який дозволяє TOI-561 b утримувати атмосферу в умовах інтенсивного випромінювання. Команда припускає, що частина газів виходить у космос, але одночасно повертається у мантію через взаємодію з магматичним океаном. 

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Знайдена планета, яка поводиться як зірка: вчені не можуть це пояснити

“Одночасно з тим, як гази виходять з планети, щоб живити атмосферу, магматичний океан всмоктує їх назад у глибини. Планета дійсно схожа на вологу кулю лави”, – описав співавтор дослідження Тім Ліхтенберг.

Спостереження тривали 37 годин у межах JWST’s General Observers Program 3860. Команда продовжує аналіз для створення температурних карт та уточнення складу атмосферного шару.

Раніше астрономи виявили нову екзопланету GJ 251c на відстані всього 18,2 світлових років від Землі в сузір’ї Близнюків. Це кам’яниста “суперземля”, розташована в “зоні життя” своєї зірки, що теоретично допускає існування рідкої води та, можливо, живих організмів.