Астрономы обнаружили атмосферу там, где меньше всего её ожидали найти; на экзопланете, которая слишком мала, слишком горяча и слишком старая, чтобы иметь воздух — по крайней мере, теоретически.
Наблюдения «Уэбба» за раскалённой лавовой планетой TOI-561 b позволяют предположить, что она не только имеет плотную атмосферу, но и что она может существовать уже миллиарды лет. Это самое веское доказательство наличия воздуха вокруг горячего каменного мира, который не является лишь временной завесой из водорода и гелия, оставшейся после формирования планеты.
«Она очень старая и очень горячая. Это худшие условия», — говорит соавтор препринта Тим Лихтенберг, планетолог из Университета Гронингена в Нидерландах. «У неё не должно быть атмосферы. Но она есть».
Планетолог Джошуа Криссансен-Тоттон из Вашингтонского университета, который не участвовал в исследовании, согласен с этим. «Определённо удивительно и интересно обнаружить значительную атмосферу на этой горячей каменистой планете», — говорит он.
В нашей солнечной системе атмосферы подчиняются простому правилу: более крупные и холодные миры удерживают свой воздух, а более мелкие и тёплые — нет. Но TOI-561 b весит всего как две Земли и очень, очень горячая; планета вращается так близко к своей оранжевой карликовой звезде, что её год длится менее земного дня, а её предполагаемая температура составляет 2300°К, что достаточно для плавления горных пород. TOI-561 b также примерно в два раза старше нашей солнечной системы, поэтому её атмосфера, подвергающаяся воздействию солнечного излучения, имела достаточно времени, чтобы улетучиться.
Но исследователи подозревали, что планета может быть чем-то большим, чем просто голый шар магмы, из-за её необычно низкой плотности. И учёные ранее обнаружили воздух на более крупной горячей суперземле под названием 55 Cancri e, хотя данные были «неясными и странными», говорит Криссансен-Тоттон.
Чтобы проверить наличие инопланетного воздуха, исследовательская группа использовала «Уэбб» для измерения температуры TOI-561 b. Планета находится в приливном захвате, поэтому одна её сторона печётся в непрекращающемся солнечном свете, а другая всегда находится в темноте. Учёные обнаружили, что залитая солнцем дневная сторона TOI-561 b была холоднее, чем они ожидали для голой скалы — скорее всего, потому что там был газ, распределяющий тепло.
Команда уверена, что атмосфера — лучшее объяснение полученных данных, говорит астроном-экзопланетолог и соавтор исследования Йоханна Тёске из Carnegie Science. Но обнаружение неожиданной атмосферы — «это тот результат, который порождает больше вопросов, чем даёт ответов», добавляет она.
Во-первых, учёные не знают, из чего состоит атмосфера TOI-516 b и как она выдержала вековые мучения адской жары. Лихтенберг полагает, что атмосфера, скорее всего, поднялась из магматического океана планеты. Он отмечает, что все планеты нашей солнечной системы когда-то были расплавлены, как TOI-561 b, и эта неожиданная атмосфера может многое рассказать нам о происхождении нашего собственного воздуха.
Источник: habr.com