Телескоп Уэбба обнаружил атмосферу на лавовой планете
Астрономы нашли убедительные доказательства того, что каменистая планета, вращающаяся вокруг далёкой звезды, сохранила атмосферу. Этот результат противоречит давнему предположению о том, как эволюционируют такие миры. Планета, получившая название HD 3167b, относится к так называемым лавовым мирам — классу каменистых планет, обращающихся чрезвычайно близко к своим звёздам.
Работа опиралась на космический телескоп Джеймса Уэбба — самую мощную обсерваторию из когда-либо запущенных, которая изучает Вселенную в инфракрасном свете с точки, расположенной примерно в 1,5 миллиона километров от Земли. Исследователи использовали телескоп, чтобы наблюдать планету, когда она проходила перед своей звездой, — метод, называемый трансмиссионной спектроскопией. Разложив звёздный свет, прошедший через любой газ, окружающий планету, команда обнаружила сигнал, соответствующий тонкой атмосфере.
HD 3167b находится в созвездии Рыб, примерно в 150 световых годах от нас. Она обращается вокруг своей звезды менее чем за сутки — гораздо быстрее, чем Меркурий вокруг Солнца. На таком расстоянии планета подвергается мощному звёздному излучению, и учёные в целом ожидали, что любая атмосфера будет сорвана и унесена в космос.
Планета занимает странное промежуточное положение. Для лавового мира она относительно холодная, но для жизни, какой мы её знаем, — слишком горячая. Температура на её поверхности может быть достаточно высокой, чтобы плавить породу, образуя моря расплавленного материала, а не водные океаны. Это делает её маловероятным домом для биологии, но ценнейшей естественной лабораторией для изучения поведения атмосфер в экстремальных условиях.
Что делает находку примечательной, так это то, что планета в чём-то напоминает раннюю Землю — по крайней мере, по своему каменистому составу и тесной связи со своей звездой. Миллиарды лет назад молодая Земля и её соседи также сталкивались с интенсивным излучением более активного Солнца. Понимание того, какие атмосферы выживают в эту фазу, может помочь объяснить, почему одни каменистые планеты остаются голыми, а другие сохраняют защитное одеяло из газа.
Одна из возможностей состоит в том, что атмосфера не является первичной, то есть она не унаследована от облака газа и пыли, из которого сформировалась планета. Вместо этого она может пополняться изнутри — за счёт вулканической активности или испарения расплавленной породы на поверхности. Если это так, планета может стать окном в химию недр каменистых миров — тему, которую трудно изучать даже в нашей собственной Солнечной системе.
Этот результат — часть более широкой волны исследований экзопланет, ставших возможными благодаря телескопу Уэбба, который использовался для изучения небес как больших, так и малых планет. Каждое новое измерение добавляет точку данных к вопросу о том, насколько распространены атмосферы вокруг малых каменистых планет и как долго они существуют.
На данный момент HD 3167b — это единичный интригующий случай, а не устоявшаяся картина. Потребуются дополнительные наблюдения, чтобы подтвердить атмосферу, определить её состав и выяснить, как она сохраняется. Но ранние свидетельства позволяют предположить, что граница между голой скалой и окутанным газом миром размыта сильнее, чем считали учёные, и что даже планеты на экстремальных орбитах могут преподносить сюрпризы.