Обнаружена суперземля с лавовыми океанами на поверхности и протяженностью года менее 7 земных часов

Используя данные космического телескопа NASA «Kepler», международная команда исследователей открыла суперземлю на орбите солнцеподобной звезды К2-141. Каменистая экзопланета схожа по размеру и химическому составу с Землей, однако удивительная близость к звезде делает ее адским миром с морями и океанами лавы на поверхности и температурой на дневной стороне более 2700 градусов Цельсия. Результаты исследования представлены в журнале Astrophysics Earth and Planetary Astrophysics.

«Радиус и масса K2-141b несколько больше, чем у Земли, в 1,5 и 5 раз соответственно, поэтому она классифицируется как суперземля. Зная эти параметры, мы вычислили плотность планеты и установили ее химический состав, который оказался аналогичен земному. В центре K2-141b находится железное ядро, составляющее от 30% до 50% массы суперземли, а оставшаяся масса заключена в мантии, состоящей из силикатных пород, то есть самых распространенных минералов на нашей планете», – рассказывает Лука Малавольта, ведущий автор исследования из Падуанского университета (Италия).

Один год на K2-141b длится всего 6,7 земных часа, что делает ее рекордсменом среди планет данного типа. Суперземля находится в приливном захвате, поэтому она всегда повернута одной стороной к своей звезде, так же как Луна к Земле.

«Модели образования планет не могут объяснить формирование суперземель так близко к звездам. На сегодня известно лишь восемь миров с аналогичным составом и сверхкороткими периодами, и нам еще предстоит понять их происхождение», – добавил Лука Малавольта.

Звезда К2-141, вокруг которой вращается планета, является оранжевым карликом. Она немного меньше и холоднее Солнца, а ее масса и радиус примерно на треть меньше солнечного. Планета была идентифицирована методом транзита, который в основном позволяет измерить только радиус далекого мира. Последующие наблюдения радиальных скоростей с приемником Harps-N позволил установить массу и плотность K2-141b, что дало ключи к пониманию ее природы, структуры и химического состава.

Суперземли очень распространены в Млечном Пути, но не имеют аналога в Солнечной системе, поэтому их изучение очень важно и позволит понять, образуются ли они по тому же сценарию, что и Земля. Несмотря на то, что на сегодня открыто более 3500 экзопланет, есть всего около дюжины суперземель, у которых исследователи смогли достаточно точно установить массу, радиус и состав.

Скорее всего K2-141b не имеет плотной атмосферы, так как на столь близком расстоянии от звезды мощный поток излучения от К2-141 должен был ее сдуть за короткий по астрономическим меркам период. «Возможно K2-141b обладает чрезвычайно разреженной атмосферой из паров испаренной каменистой породы неспособной переносить тепло с дневной стороны на ночную. И, действительно, наши результаты указывают на сильный температурный контраст между двумя полушариями планеты. Наиболее вероятно, что поверхность K2-141b на дневной стороне покрыта лавовыми океанами», – пояснил Стефано Бономо, соавтор исследования из Туринской обсерватории (Италия).

Кроме K2-141b было обнаружено присутствие второй планеты, вращающейся вокруг K2-141. Ей оказалась нептуноподобная K2-141c, которая совершает один оборот вокруг звезды за 7,7 земных дня и превосходит Землю по размеру и массе примерно в 7 раз.