Кілька груп науковців намагаються зрозуміти, чим є екзопланета K2-18b. Нові дослідження, здійснені за допомогою космічного телескопа James Webb, показують, що вона може виявитися мінінептуном.
Загадкова екзопланета
Екзопланета K2-18b вже давно привертає до себе увагу вчених. Спектроскопія космічного телескопа James Webb показала, що в атмосфері цього світу є вуглець і метан. А оцінений розмір планети показує, що вона може бути суперземлею, повністю вкритою водою, своєрідним океанічним світом, проте нові дослідження ставлять цей висновок під сумнів.
K2-18b розташована у придатній для життя зоні червоного карлика, який перебуває на відстані 134 світлових років від нас. Розміри планети складають приблизно 2,6 земного радіуса, а маса — близько 8,6 земної. Її орбітальний період становить лише 33 дні, тож вона дуже близька до свого материнського світила. Але оскільки зоря є тьмяним червоним карликом, планета отримує приблизно стільки ж енергії від неї, скільки Земля від Сонця.
Вчені все ще ламають голови над тим, що собою являє планета. Її густина коливається між густиною Землі та Нептуна. Це і не камінь, і не газ. І саме це примусило науковців припустити, що вона є океанічним світом. Проте єдиний спосіб, яким можна остаточно визначити, з чого складається K2-18b, — спектроскопія.
Дослідження телескопа James Webb
Саме це і зробив телескоп James Webb. Він виявив в атмосфері K2-18b метан (CH4) і вуглекислий газ (CO2), а також не знайшов аміаку. Ці результати, як правило, вказують на океанський світ із густою воднево-гелієвою атмосферою. Проте інший аналіз виявив протилежне. Згідно з ним, планета є магматичним світом.
Аби подолати ці суперечності, дослідники використовували фотохімічні та кліматичні моделі для симуляції різних версій K2-18b, включаючи океанічні світи та багатий на газ мінінептун без твердої поверхні. Їхня робота показує, що модель маленького газового гіганта найкраще відповідає даним.
Атмосфера планети K2-18b
Атмосфери планет надзвичайно складні, й з’ясувати, що відбувається на такій великій відстані, є непростим завданням. Науковцям потрібно не лише знати, які хімічні речовини присутні, а й розуміти всі процеси, що відбуваються. Температура і тиск в атмосфері відіграють величезну роль у тому, що ми можемо бачити, і в тому, що може залишатися прихованим.
Одним з аспектів атмосфери K2-18b є надкритичність. Надкритична рідина — це рідина, температура і тиск якої перевищують критичну точку. Вище цієї точки не існує ані газової, ані рідкої фази. Але тиск недостатньо високий, щоб змусити матеріал перетворитися на тверде тіло. Юпітер і Сатурн мають надкритичні рідини глибоко в атмосфері, і вони поводяться зовсім інакше, ніж звичайні рідини чи гази.
Це додає ще один рівень складності. Вони вказують на глибокі шари атмосфери планети, щоб пояснити висновки телескопа. Термохімічне гасіння у глибоких шарах атмосфери може пояснити наявність метану і вуглекислого газу, а кінетика глибокої атмосфери, наприклад, висхідний потік, — відсутність аміаку і монооксиду вуглецю.
Це не останнє слово про K2-18b. Надалі дані підлягатимуть глибшому аналізу. Оскільки зусилля, спрямовані на розуміння цього явища, тривають, результати також зміцнять наші теперішні атмосферні та кліматичні моделі.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
