Планета, которую не должно существовать

Честно говоря, когда я впервые прочитал эту новость, мне пришлось перечитать её три раза. Планета с расплавленной поверхностью. Температуры, от которых Венера покажется приятным весенним днём. И при этом — атмосфера.

Да, у меня тоже мозг сломался.

HD 3167 b: мир, бросающий вызов науке

В созвездии Рыб, примерно в 154 световых годах от нас, вращается планета HD 3167 b. Это каменистый супер-Earth, по составу похожий на нашу Землю. Но вращается он так близко к своей звезде, что год там длится... один земной день.

Представьте: все ваши дни рождения и праздники за один оборот планеты.

Поверхность разогрета настолько, что порода там постоянно находится в жидком состоянии. Такие планеты называют «лавовыми мирами». Отдых на них не рекомендуется.

Вот загвоздка: по всему, что мы знали о планетах, у HD 3167 b не должно быть атмосферы вообще.

Почему учёные в шоке?

Разберёмся, что именно удивило специалистов.

Когда планета висит так близко к звезде, происходит две неприятные вещи. Во-первых, звезда буквально сдувает атмосферу своим притяжением и излучением — процесс называется «атмосферный побег». Во-вторых, жёсткое излучение выбивает молекулы атмосферы в космос.

Чем ближе орбита, тем сильнее эти эффекты. Как держать воздушный шар рядом с брандспойтом.

«Самое удивительное: чем ближе каменистая планета к звезде, тем труднее ей сохранить атмосферу, — говорит Эдвин Кайт, доцент Чикагского университета. — Но, похоже, многие лавовые миры всё же её имеют».

Открытие опубликовано в Astrophysical Journal Letters. Это самая холодная лавовая планета с признаками атмосферы. Для учёных важно понять, где именно проходит температурная граница: планета может держать атмосферу или нет.

Как вообще обнаружить атмосферу за 154 световых года?

Тут начинается самое интересное.

Команда использовала телескоп Джеймс Уэбб и метод вторичного затмения. Суть простая: когда планета проходит за звездой, учёные замеряют, сколько света заблокировано. Потом сравнивают с моментом, когда планета видна перед звездой.

Разница показывает, сколько инфракрасного излучения идёт от самой планеты. А это говорит о её температуре.

Важный момент: если атмосферы нет, дневная сторона должна разогреваться до максимума — никакой защиты от звезды. А вот если атмосфера есть, она работает как одеяло и кондиционер одновременно: распределяет тепло на ночную сторону и отражает часть излучения.

Именно это и нашли у HD 3167 b. Планета оказалась заметно холоднее расчётной температуры. Значит, что-то замедляет нагрев. Атмосфера.

Из чего эта атмосфера состоит?

Вот тут начинается самое неожиданное.

Раньше учёные думали, что атмосферы таких миров состоят из испарившихся пород — силикатные минералы, которые выкипели с поверхности и окружили планету тонкой оболочкой.

Но чем больше смотрят, тем больше находят证据, что там могут быть более тяжёлые газы: углекислый газ, угарный газ и даже водяной пар.

«Отличный результат, — отмечает Кайт. — Он показывает, что каменистые планеты могут держать атмосферу в экстремальных условиях. Этим планетам слишком горячо для жизни, но изучая их, мы понимаем процессы, важные для других миров».

Зачем нам планета, где ничего не выживет?

Знаю, о чём вы думаете: «Прикольно, но зачем мне это?»

А вот зачем. Мы живём на каменистой планете с атмосферой. И мы понятия не имеем, почему Земля удержала свою оболочку, а другие миры — нет. Изучая экстремальные случаи, учёные строят лучшие модели эволюции планет.

По сути, лавовые миры — это естественные лаборатории для изучения атмосферного поведения. Авторы исследования отмечают: миллиарды лет назад ранняя Земля могла выглядеть примерно так же. Так что изучение этих адских планет помогает понять историю нашего собственного мира.

Ну и просто — космос это круто. Мы постоянно находим планеты, которых не должно существовать по нашим теориям. Это значит, что наше понимание Вселенной постоянно растёт. Разве это не прекрасно?

Команда планирует продолжить наблюдения. Это только первый результат из программы, которая изучает десять ультра-горячих лавовых миров. Цель — найти критическую температурную границу, где планета переходит от «без атмосферы» к «с атмосферой».

Так что следите за новостями. Вселенная продолжает удивлять.

Источник: ScienceDaily, «Webb finds a surprising atmosphere on a scorching lava world»