Лавовая экзопланета TOI-561 b неожиданно сохранила плотную атмосферу

Каменистая планета, которая обращена к своей звезде одной стороной и крутится вокруг неё за 10,7 часа, по всем прежним расчётам должна была давно превратиться в выжженный кусок скалы. Считалось, что жёсткое излучение светила уже сдуло бы её газы. Новые наблюдения телескопа «Джеймс Уэбб» этим представлениям противоречат: у TOI-561 b обнаружилась плотная атмосфера. Результаты опубликованы в Astronomical Journal.

Планета находится примерно в 280 световых годах от Земли. По массе она вдвое тяжелее нашей планеты и примерно в 1,4 раза шире. Звезда, вокруг которой она вращается, вдвое старше Солнца: ей не менее 10 миллиардов лет, и тяжёлых химических элементов в ней немного.

Почему атмосфере не должно было уцелеть

Первые намёки на атмосферу появились в 2025 году. Новая работа опиралась на непрерывные 37 часов наблюдений, за которые планета четыре раза пряталась за своей звездой. Это позволило отдельно изучить дневное и ночное полушария и отфильтровать собственные пульсации звезды.

Температурные данные оказались важной уликой. Расчёты для «голой» дневной стороны давали около 3000 °C, но телескоп зафиксировал примерно 1800 °C. Ночная сторона прогрета до 850 °C. По словам соавтора исследования из Бирмингемского университета, учёные ожидали, что столь сильно облучаемая планета потеряла атмосферу миллиарды лет назад. Температуры показывают, что газы переносят тепло на ночное полушарие, однако одним этим эффектом разницу температур объяснить нельзя.

Что отражает свет

Расплавленная магма отражать свет почти не может, поэтому исследователи искали причину в самой атмосфере. Компьютерное моделирование климата указало на минеральные облака из диоксида кремния, то есть основы кварца и песка, и силиката магния. Такие частицы испаряются с магматического океана и конденсируются на границе дня и ночи, создавая что-то вроде гигантского зеркала. Именно они, по модели, и дают альбедо около 74%.

Состав самого газа пока не определён. Возможно, это плотный слой углекислого газа, как на сильно нагретой Венере, или диоксид серы, как на вулканическом спутнике Юпитера Ио. Какой из вариантов верен, покажут наблюдения на более длинных волнах инфракрасного диапазона.

Главная загадка остаётся прежней: как такая атмосфера держится миллиарды лет. Исследователи допускают два объяснения. Либо планета изначально получила огромный запас газов, либо лавовый океан работает как планетарный вулкан и постоянно подпитывает атмосферу из недр. Какое из них ближе к истине, пока неясно, но от ответа зависит, насколько обычны такие миры у других звёзд.

По материалам: Наука ТВ