Вчені назвали недавно виявлену екзопланету одним з найбільш екстремальних світів за межами Сонячної системи. Атмосфера планети дуже інтригує, адже вчені вважають, що космічний телескоп НАСА, який повинен бути запущений в кінці наступного року, зможе аналізувати компоненти атмосфер далеких планет.
Вчені кажуть, що знайшли світ лави – настільки вражаючий, що там, де вона найближче до своєї зірки, у планети навіть є тонка регіональна атмосфера з випареної породи.
Нова екзопланета називається K2-141b і була виявлена в 2017 році. Вона приблизно вдвічі більша за Землю, але обертається так близько до своєї зірки, яка всього на один клас менше нашої, що робить кілька обертів за один земний день – і при цьому завжди повернена до неї однією і тією ж стороною. У сукупності ці фактори означають, що дві третини поверхні K2-141b постійно освітлені сонцем – настільки яскравим, що ця частина планети не тільки вкрита океаном лави, але частина порід могла навіть випаруватися в атмосферу.
«Всі кам’янисті планети, включаючи Землю, починалися як розплавлені світи, але потім швидко охолоджувалися і ставали твердими», – йдеться в заяві Ніколаса Коуена (Nicolas Cowan), планетолога з Університету Макгілла в Канаді і співавтора нової статті. «Лавові планети дають нам рідкісну можливість поспостерігати цю стадію планетарної еволюції».
Автори нового дослідження хотіли зрозуміти, яка атмосфера може бути у такого гарячого світу, і якими земними інструментами її можна побачити. K2-141b був привабливою метою: його вивчали космічні телескопи НАСА «Кеплер» і «Спітцер». Атмосфера планети інтригує, адже вчені вважають, що майбутній космічний телескоп НАСА «Джеймс Уебб», який повинен бути запущений в кінці наступного року, зможе проаналізувати компоненти атмосфер далеких планет.
Дослідники почали зі встановлених даних – наприклад, що щільність планети приблизно дорівнює земній, тому кору спрощено можна змоделювати як чистий кремнезем. Потім вони спробували уявити, як може виглядати поверхня. При цьому вони враховували, що планета знаходиться настільки близько до своєї зірки, що більше половини її поверхні (можливо, навіть дві третини) освітлені сонцем.
Настільки постійне світло і тепло означають, що на поверхні планети може бути океан магми глибиною в десятки кілометрів, пояснила команда. Потім дослідники змоделювали, як буде виглядати її атмосфера, на основі трьох потенційних інгредієнтів, які часто зустрічаються в корі кам’янистих планет.
Виявилося, що всі три випадки можуть підтримувати атмосферу зі швидкістю вітру вище 1,75 км в секунду – що набагато вище за швидкість звуку тут, на Землі.
Дослідники підрахували, що на краю атмосфери, де температура падає, газова порода остигає достатньо, щоб випасти назад на поверхню у вигляді опадів. Якщо в атмосфері переважає кремнезем або монооксид кремнію, опади випадають в океан магми, але якщо в атмосфері переважає натрій, планета буде виглядати ще химерніше: твердий натрій буде просочуватися назад в океани.
Але моделювання робилося не тільки для того, щоб уявити, як може виглядати настільки дивний світ – в кінці кінців, це наука. Дослідники хотіли порівняти свої моделі з поточними і перспективними можливостями спостереження масивних космічних телескопів. Тут вчені налаштовані оптимістично: вони називають K2-141b «особливо вдалою метою для атмосферних спостережень».
І у дослідників навіть з’явився спосіб згаяти час до запуску космічного телескопа «Джеймс Уебб»: вони отримали дані з космічного телескопа «Спітцер», які допоможуть визначити температури денний і нічний боки планети, і з’ясувати, наскільки моделі відповідають дійсності.
