Команда астрономів на чолі з дослідниками з Інституту Карнегі знайшла найпереконливіші доказові дані існування атмосфери у кам’янистої екзопланети, що знаходиться за межами Сонячної системи. Ця екзопланета, TOI-561 b, є надзвичайно гарячим світом, ймовірно, вкритим розплавленою породою. Звіти про дослідження були опубліковані в журналі The Astrophysical Journal Letters.
Згідно з даними учених, маса TOI-561 b приблизно вдвічі більша за Землю, але її інші характеристики кардинально відрізняються. Планета обертається дуже близько до своєї зірки — у сорок разів ближче, ніж відстань між Меркурієм та Сонцем. Тому її рік триває всього 10,56 години, а одна з її сторін постійно підсвічена зіркою, що призводить до постійного денного світла.
Дослідники підкреслюють, що раніше вважалося, що планета не повинна була б зберігати свою атмосферу.
“Враховуючи відомості про інші зіркові системи, астрономи думали, що така планета занадто мала і гаряча, щоб надовго зберігати атмосферу після її утворення”, – розповіла виданню Science Daily одна з авторок дослідження Ніколь Воллак.
Проте нові спостереження свідчать про те, що планета має досить щільну газову оболонку.
Вчені також виявили ще одну цікаву аномалію — щільність планети виявилася нижчою, ніж очікувалося. Як зазначила провідна авторка дослідження Йоганна Теске, “вона не належить до категорії ‘суперпухких’ планет, але має меншу щільність, аніж можна було б припустити для складу, близького до земного”. Одним із можливих пояснень могло бути незвичайне внутрішнє будову – менш залізне ядро та легша мантія, що узгоджується з припущенням, що планета виникла біля дуже старої та бідної на залізо зірки.
Однак, як зазначено у публікації, тільки склад не пояснює всі спостереження. Дослідники використали космічний телескоп “Джеймс Вебб” для вимірювання температури денної половини планети. Очікувалося, що без атмосфери температура сягне близько 2700 °C, але фактичні дані показали приблизно 1800 °C. Це вказує на перерозподіл тепла, що можливий лише при наявності атмосфери.
Науковці розглянули різні сценарії. Наприклад, океан магми міг би частково відповідати за перенесення тепла, однак без атмосфери нічна сторона повинна була б залишатися холодною. Найбільш вірогідне пояснення, за їхніми словами, – це наявність густої атмосфери, багатої на леткі речовини.
“Для пояснення всього, що спостерігається, нам дійсно потрібна щільна атмосфера з великою кількістю летких компонентів”, – зазначила співавторка дослідження Анджалі П’єтте. Вона також додала, що сильні вітри можуть перенести тепло на нічний бік, а гази, такі як водяна пара, здатні поглинати інфрачервоне випромінювання.
Попри це, залишається важливе питання: як така планета може утримувати газову оболонку під впливом потужного випромінювання зі сторони її зірки. Вчені мають на увазі, що між атмосферою і розплавленими надрами планети може існувати певний баланс. Проте це породжує нові запитання, на які ще потрібно знайти відповідь.
