Астрономы обнаружили новый тип экзопланет – миры с океаном магмы и запасами серы

Международная команда астрономов сообщила об открытии нового типа планет за пределами Солнечной системы. В рамках исследования ученые изучили экзопланету L 98-59 d, которая вращается вокруг красного карлика L 98-59 на расстоянии около 35 световых лет от Земли. Наблюдения с помощью космического телескопа «James Webb» показали, что этот внесолнечный мир обладает необычно низкой плотностью для своего размера – примерно в 1,6 раза больше Земли – и содержит значительные количества сернистых газов в атмосфере. Результаты исследования представлены в журнале Nature Astronomy.

«До сих пор подобные планеты обычно относили либо к каменистым мирам с водородной атмосферой, либо к водным планетам с глубокими океанами и слоями льда. Однако наше исследование показало, что L 98-59 d, которая в четыре раза превосходит Землю по объему, не соответствует ни одной из этих категорий. Мы считаем, что это представитель совершенно нового класса планет – сернистых миров с богатой газовой оболочкой», – рассказывают авторы исследования.

Планета с глобальным океаном магмы

Используя сложные компьютерные модели, исследователи восстановили эволюцию экзопланеты L 98-59 d на протяжении почти пяти миллиардов лет.

Согласно моделям, мантия планеты состоит из расплавленных силикатов, вещества, похожего на земную лаву. Под поверхностью находится огромный океан магмы, который может простираться на тысячи километров в глубину.

«Этот расплавленный слой служит своеобразным хранилищем серы. Благодаря ему планета способна удерживать плотную атмосферу, богатую водородом и сернистыми соединениями, включая сероводород», – пояснили авторы исследования.

Сера формирует атмосферу и эволюцию планеты

Наблюдения, проведенные в 2024 году с помощью «James Webb», выявили в верхних слоях атмосферы экзопланеты L 98-59 d присутствие диоксида серы и других сернистых газов. По расчетам ученых, ультрафиолетовое излучение родительской звезды L 98-59 запускает химические реакции, которые формируют эти вещества.

При этом океан магмы действует как гигантский резервуар, поглощая и постепенно высвобождая летучие соединения на протяжении миллиардов лет. Именно взаимодействие между расплавленным недрами и атмосферой объясняет необычные свойства экзопланеты L 98-59 d.

«В прошлом этот внесолнечный мир мог напоминать более крупную планету типа суб-нептуна. Со временем он остыл и постепенно потерял часть своей атмосферы», – считают авторы исследования.

Открытие может означать, что в нашей Галактике существует целый класс сернистых планет с долгоживущими океанами магмы. Это расширяет представления астрономов о разнообразии миров за пределами Солнечной системы и помогает лучше понять, как формируются и эволюционируют планеты.