Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил толстую атмосферу у раскалённой суперземли TOI-561 b

Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» обнаружили самые убедительные на сегодняшний день свидетельства существования атмосферы у каменистой планеты за пределами Солнечной системы. Речь идёт об ультрагорячей суперземле TOI-561 b.

Суперземля TOI-561 b (художественная концепция). Автор: NASA/STScI

Наблюдения показали, что эта экзопланета, вероятно, окружена толстым слоем газов над глобальным океаном магмы. Радиус планеты в 1,4 раза больше земного, а полный оборот вокруг своей звезды она совершает менее чем за 11 часов, что относит её к редкому классу экзопланет с ультракоротким периодом обращения.

«Нам действительно нужна толстая, богатая летучими веществами атмосфера, чтобы объяснить все наблюдения», — заявила соавтор исследования доктор Анджали Пьетт из Бирмингемского университета. По её словам, сильные ветры могли бы охлаждать дневную сторону, перенося тепло на ночную.

Суперземля TOI-561 b и её звезда (художественная концепция). Автор: NASA/STScI

Ключевой особенностью планеты является её аномально низкая плотность. Если бы TOI-561 b имела состав, подобный земному, она была бы гораздо плотнее. Планета вращается вокруг очень старой, бедной железом звезды, которая вдвое старше Солнца, что указывает на формирование в совершенно иной химической среде.

Используя спектрограф NIRSpec телескопа «Уэбб», учёные измерили температуру дневной стороны планеты. Если бы TOI-561 b была голой скалой без атмосферы, её температура приближалась бы к 2700 °C. Однако наблюдения показали, что температура составляет около 1800 °C — всё ещё экстремально горячо, но значительно ниже ожидаемого.

«Мы думаем, что существует равновесие между магматическим океаном и атмосферой. Газы выходят из планеты, питая атмосферу, а магматический океан всасывает их обратно в недра. Эта планета должна быть намного, намного богаче летучими веществами, чем Земля», — пояснил соавтор работы Тим Лихтенберг из Гронингенского университета (Нидерланды).

Это первые результаты масштабной наблюдательной программы, в ходе которой система непрерывно наблюдалась более 37 часов. Сейчас команда анализирует полный набор данных, чтобы составить температурную карту планеты и определить состав её атмосферы. Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.