Аннотация:
С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба астрономы обнаружили убедительные доказательства существования атмосферы на экзопланете, похожей на раннюю Землю. Планета, получившая название HD 3167b, представляет собой лавовую планету, но на ней слишком холодно для лавовой планеты и слишком жарко для жизни. Раньше в академических кругах вообще считали, что атмосфера каменистой планеты, находящейся так близко к звезде, будет уничтожена звездным излучением. Соответствующие результаты были получены командой из Чикагского университета и опубликованы в последнем выпуске The Astrophysical Journal Letters.
Недавно обнаруженный лавовый мир HD 3167b. Источник изображения: официальный сайт НАСА
HD 3167b расположена в направлении Рыб, примерно в 154 световых годах от Земли. Чтобы совершить один оборот вокруг своей родительской звезды, требуется всего 0,96 земных дня, менее 24 часов, и она приливно заблокирована: одна сторона всегда обращена к звезде, а другая сторона всегда темна. Теоретические расчеты показывают, что равновесная температура на его солнечной стороне может достигать 1786 Кельвинов, чего достаточно для плавления силикатных пород.
Радиус планеты примерно в 1,6 раза больше земного, а масса примерно в 4,84 раза больше земной. Это скалистая «супер-Земля». Ее родительская звезда HD 3167 немного меньше Солнца, но из-за чрезвычайно близкой орбиты интенсивность получаемого планетой излучения все еще очень высока.
Исследовательская группа использовала прибор среднего инфракрасного диапазона телескопа Уэбб MIRI для измерения теплового излучения на солнечной стороне во время периода вторичного затмения планеты. Результаты показывают, что яркостная температура на дневной стороне значительно ниже теоретических ожиданий для планеты с голыми камнями без атмосферы. Наиболее разумное объяснение состоит в том, что атмосфера играет охлаждающую роль: часть звездного излучения отражается обратно, а атмосферный поток может также переносить тепло с дневной стороны в теневое полушарие, тем самым понижая пиковую температуру на солнечной стороне.
Это открытие меняет представление людей об эволюции расплавленных планет. Согласно прошлым моделям, высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение звезды и звездный ветер будут продолжать сдувать внешний газ планеты, из-за чего таким планетам будет трудно поддерживать свою атмосферу в течение длительного времени. На основании этого предполагается, что атмосфера HD 3167b, скорее всего, исходит от самой планеты. Океан магмы непрерывно испаряет горные породы, пополняет верхние слои атмосферы и конкурирует с выносом звездного ветра. В настоящее время известно, что это лавовая планета, получающая самое слабое звездное излучение, но имеющая признаки атмосферы.
Команда также напомнила, что нашла лишь убедительные доказательства существования атмосферы, но не окончательное подтверждение. Химический состав атмосферы не может быть точно определен, и для его различения необходимы дополнительные спектроскопические наблюдения Уэбба.
Поскольку миллиарды лет назад примитивная Земля также была миром, наполненным магмой, лавовые планеты считаются «моделями» ранней Земли. Наблюдение за тем, как HD 3167b сохраняет свою атмосферу, поможет нам понять процесс, посредством которого молодая Земля постепенно охлаждалась в своей горячей среде, создавая условия для появления жидкой воды на поверхности.
Однако исследователи отметили, что даже если атмосфера забирает часть тепла, дневная сторона планеты все еще достаточно горячая, чтобы плавить камни, и не имеет среды обитания для известной жизни.
Комментарии