Океан магмы: ученые нашли атмосферу у расплавленной суперземли

Использовав космический телескоп James Webb (JWST), астрономы обнаружили доказательства наличия атмосферы у экстремально горячей суперземли TOI-561 b. Считается, что ее поверхность покрыта глобальным океаном магмы.

Экзопланета TOI-561 b (концепт). Источник: NASA/STScI

TOI-561 b обращается вокруг оранжевого карлика, расположенного на расстоянии 280 световых лет от  Земли. На данный момент астрономам удалось подтвердить существование четырех экзопланет в этой системе. Но наибольший интерес представляет именно TOI-561 b.

С радиусом в 1,4 раза больше радиуса Земли и периодом обращения менее 11 часов, TOI-561 b относится к редкому классу объектов, известных как экзопланеты с ультракоротким периодом обращения. Хотя ее звезда-хозяйка лишь немного меньше и холоднее Солнца, экзопланета вращается так близко к ней что, вероятно, находится в приливном захвате. TOI-561 b постоянно обращена к звезде одной и той же стороной, чья температура значительно превышает температура плавления горных пород. Таким образом, она покрыта глобальным океаном магмы.

Понравился контент? Подписывайся на наше сообщество и получай больше про космос Печатные журналы, события и общение в кругу космических энтузиастов Подписаться на сообщество

Одна из необычных особенностей этого экстремального мира заключается в его аномально низкой плотности. Команда исследователей из Бирмингемского Университета предположила в том, что TOI-561 b может иметь плотную атмосферу, из-за которой экзопланета кажется большей, чем есть на самом деле.

Ультрагорячая каменная экзопланета в представлении художника. Источник: ESO/L. Calcada

Чтобы проверить это предположение, ученые задействовали JWST. Если бы TOI-561 b представляла собой голую скалу без атмосферы, то температура ее дневной стороны составляла бы порядка 2700 °C. Однако результаты наблюдений JWST показали, что она составляет «всего» 1800 °C.

Чтобы объяснить эти результаты, команда рассмотрела несколько различных сценариев. Магматический океан мог бы отводить часть тепла, но без атмосферы ночная сторона была бы твердой, что ограничивало бы отток тепла с дневной стороны. Также возможно наличие тонкого слоя парообразной породы на поверхности магматического океана, но сам по себе он будет иметь гораздо меньший охлаждающий эффект, чем наблюдаемый в реальности.

Поэтому наиболее вероятным объяснением является наличие плотной атмосферы у TOI-561 b. По всей видимости, она богата летучими веществами. Газы, такие как водяной пар, поглощают некоторые длины волн ближнего инфракрасного излучения, испускаемого поверхностью, прежде чем они проходят через всю атмосферу. Планета будет выглядеть более холодной, потому что телескоп улавливает меньше света. Также возможно, что  в атмосфере TOI-561 b существуют яркие силикатные облака, которые охлаждают ее, отражая часть звездного света.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы сумели сфотографировать аналог планеты Татуин из «Звездных войн».

По материалам birmingham.ac.uk