Міжнародна команда астрономів за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) знайшла ознаки атмосфери на відносно «холодному» лавовому екзопланеті HD 3167 b. Це відкриття може змусити науковців переглянути уявлення про те, які саме лавові світи здатні зберігати газову оболонку, повідомляє Universe Today.
Н незвично «холодний» лавовий світ
Екзопланети вже давно демонструють, наскільки різноманітними можуть бути світи поза Сонячною системою. Окремий клас таких об’єктів — так звані лавові світи, розпечені планети, поверхня яких частково або повністю складається з розплавленої породи.
HD 3167 b належить до цього типу, але привертає увагу своєю відносною «прохолодою» серед лавових планет. Вона розташована на відстані приблизно 154 світлові роки від Землі, має радіус близько 1,6 радіуса Землі і масу приблизно 4,8 маси Землі. Планета обертається навколо своєї зорі за приблизно 0,96 земної доби.
Її центральна зоря належить до K-типу — це зорі, які менші та холодніші за наше Сонце і, за оцінками астрономів, становлять найчисельніший клас зір у Чумацькому Шляху.
Як JWST побачив можливу атмосферу
Дотепер спостереження показували, що «гарячіші» лавові світи можуть мати атмосфери. Високі температури розплавляють поверхню, речовина випаровується й утворює газову оболонку. Натомість «холодніші» лавові планети вважалися голими кам’яними тілами без атмосфери.
Команда зі США, Великої Британії, Китаю та Іспанії дослідила HD 3167 b, використовуючи можливості JWST. Науковці спостерігали так званий вторинний затемнення — момент, коли планета проходить за своєю зорею й її власне випромінювання та відбиття світла на деякий час зникають з поля зору.
Порівнюючи випромінювання системи «зоря + планета» до та під час такого затемнення, можна оцінити температуру поверхні чи верхніх шарів планети. Виявилося, що поверхня HD 3167 b значно холодніша, ніж очікувалося з попередніх моделей.
Дослідники припускають, що це може означати ефективний перерозподіл тепла з денного боку на нічний, що типово для планет з атмосферою. Це особливо важливо, оскільки планета, розташована так близько до зорі, ймовірно, приливно захоплена: один бік завжди звернений до зорі, а інший постійно залишається вночі.
Виклик для теорій про лавові екзопланети
Результати спостережень свідчать, що навіть відносно «холодний» лавовий світ може утримувати атмосферу. Це суперечить попередній картині, за якою лише найгарячіші лавові екзопланети мали шанс мати газову оболонку, а більш прохолодні повинні бути повністю позбавлені її.
Автори роботи зазначають, що такі об’єкти, хоч і непридатні для життя, дуже важливі для розуміння еволюції скелястих планет. За словами Брендона Парк Коя (Brandon Park Coy) з Університету Чикаго, який очолює дослідження, рання Земля могла виглядати подібно до лавового світу. На початковому етапі історії Сонячної системи енергія численних зіткнень планетезималів розігріла молоді планети до стану «океану магми» з майже повністю розплавленою поверхнею.
Спостереження за лавовими екзопланетами, такими як HD 3167 b, дають своєрідне «вікно в минуле» та допомагають оцінити, в яких умовах могла перебувати Земля в перші мільйони років існування.
Чим вони відрізняються від Io
Лавові світи за межами Сонячної системи вивчають ще з 2000-х років, але їхня природа відрізняється від нашого «домашнього» лавового світу — супутника Юпітера Іо. На Іо сотні активних вулканів, а головне джерело тепла — приливне розігрівання через гравітаційну взаємодію з Юпітером та іншими галілеєвими супутниками.
У випадку лавових екзопланет на кшталт HD 3167 b джерелом екстремальних умов є насамперед близькість до зорі: сильне нагрівання розплавляє поверхню, а частина речовини випаровується й може формувати атмосферу.
Попереду — подальші спостереження таких планет телескопом Джеймса Вебба та іншими інструментами. Вони мають допомогти з’ясувати, наскільки поширені атмосфери на лавових світах і як їхні властивості залежать від температури, складу та типу зорі.
Огляд дослідження лавових екзопланет та їхнього потенціалу для вивчення ранніх стадій розвитку Землі можна також знайти у відеоформаті; пов’язаний ролик згадується в матеріалі Universe Today і доступний для перегляду на платформі YouTube.
#виявили #атмосферою #попри #статус #лавового #світу
Source link
