Ученые обнаружили древнюю планету с атмосферой, бросающую вызов теориям
Ученые обнаружили, что древняя экзопланета TOI-561 b, представляющая собой раскаленный «влажный лавовый шар», вопреки всем ожиданиям сохраняет плотную атмосферу. Это открытие, сделанное международной группой исследователей во главе с астрономами из Научного института Карнеги, может стать самым веским доказательством существования каменистых планет с атмосферой за пределами нашей Солнечной системы.
Планета TOI-561 b, относящаяся к классу ультра-горячих супер-земель, обращается вокруг своей звезды на расстоянии менее 1,6 миллиона километров, совершая полный оборот менее чем за 11 часов. Она находится в приливном захвате, то есть постоянно повернута одной стороной к светилу, где царит вечный день, а на другой стороне — вечная ночь. Несмотря на экстремальную близость к звезде и интенсивное облучение, которое, как считалось, должно было давно уничтожить газовую оболочку, планета удерживает атмосферу на протяжении миллиардов лет.
Возраст системы составляет около 10 миллиардов лет, что более чем в два раза старше Солнца. Планета имеет низкую плотность, примерно в четыре раза превышающую плотность воды, что может объясняться как особым химическим составом с малым содержанием железа, так и наличием объемной атмосферы. Наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» подтвердили второй сценарий. Измерения показали, что дневная сторона планеты имеет температуру около 1800 градусов Цельсия, что значительно ниже ожидаемых 2700 градусов. Это «охлаждение» указывает на работу плотной атмосферы, которая, вероятно, переносит часть тепла на ночную сторону и поглощает инфракрасное излучение.
Исследователи предполагают, что между глобальным магматическим океаном планеты и ее атмосферой установилось динамическое равновесие. Газы, выделяющиеся из коры и лавы, пополняют атмосферу, часть из них улетучивается в космос, но другая часть, возможно, улавливается и возвращается обратно в магматический океан. Особую роль в этом процессе может играть низкое содержание железа, способное влиять на удержание летучих веществ. Ученые отмечают, что для точного понимания механизма, позволившего древней планете сохранить атмосферу, необходимы дальнейшие наблюдения и теоретические исследования.
Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.