Астрономы обнаружили атмосферу у каменистой расплавленной экзопланеты

С помощью космического телескопа «James Webb» астрономы получили наиболее убедительные на сегодня свидетельства существования атмосферы у каменистой экзопланеты TOI-561 b. Ее радиус превышает земной в 1,4 раза, расстояние до звезды-хозяйки в 40 раз меньше расстояния от Меркурия до Солнца, а орбитальный период составляет менее 11 часов, что предполагает экстремальные условия нагрева и полную приливную блокировку. Об открытии сообщается в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Используя прибор NIRSpec, исследователи измерили тепловое излучение дневной стороны экзопланеты во время ее ухода за звезду. Если бы TOI-561 b представляла собой «голую» раскаленную скалу, то температура должна была достигать примерно 2,7 тысячи градусов по Цельсию. Однако наблюдаемая яркость соответствует гораздо меньшему значению – порядка 1,8 тысячи градусов по Цельсию.

«Это расхождение указывает на эффективный механизм переноса тепла, который невозможно объяснить только циркуляцией магмы или тонким слоем испаряющихся пород», – отметили авторы открытия.

Моделирование показывает, что наиболее реалистичным является сценарий с толстой, летучей атмосферой, поглощающей часть инфракрасного излучения и переносящей тепло на ночную сторону.

«Подобная атмосфера могла бы формироваться за счет постоянного обмена газами между океаном магмы и верхними слоями планеты: летучие вещества выделяются при дегазации, но часть их вновь растворяется в магматическом резервуаре. Это динамическое равновесие может позволять небольшой планете удерживать атмосферу даже под воздействием интенсивного излучения», – пояснили авторы открытия.

Уникальность TOI-561 b также связана с ее звездой – старым бедным металлами объектом толстого диска Галактики. Необычно низкая плотность экзопланеты может отражать химические условия ранней Вселенной, в которых она формировалась. Такие объекты дают важные подсказки о составе первых каменистых миров и путях их эволюции.

Наблюдения длились более 37 часов и включали почти четыре полных орбиты. Следующий этап анализа предусматривает построение температурной карты поверхности и уточнение состава предполагаемой атмосферы.