На скалистой суперземле впервые обнаружена существенная атмосфера

Мы впервые обнаружили свидетельства наличия плотной атмосферы вокруг скалистого мира за пределами Солнечной системы.

Но пока не собирайте дорожную сумку: мир, о котором идет речь Янссен, или 55 Cancri E, экзопланета-суперземля, настолько близкая к своей родительской звезде, что ее поверхность, как полагают, покрыта глобальным океаном расплавленной лавы.

Таким образом, она не совсем пригодна для жизни как мы это знаем. Но открытие, сделанное с помощью наблюдений космического телескопа Джеймса Уэбба, является значительным шагом вперед в главном начинании планетарной астрономии: описании скалистых экзопланет и всех чудесных форм и форм, которые они принимают в более широкой галактике Млечный Путь.

Янссен вращается вокруг звезды Коперника, или 55 Рака А, более яркой из двойной пары карликовых звезд, расположенных примерно в 41 световом году от Земли. Коперник был одной из первых звезд, у которых обнаружены экзопланеты, и каждая из пяти вращающихся вокруг него особенных по-своему.

Об открытии Янссена было объявлено в 2004 году, и с тех пор астрономы очарован этой странной, чужой экзопланетой. Она примерно в 8,8 раз больше массы и в 1,95 раза больше радиуса Земли и настолько близка к своей родительской звезде, что делает оборот вокруг Коперника примерно каждые 18 часов. А температура здесь безумная: 2573 Кельвина (2300 градусов по Цельсию, или 4172 градуса по Фаренгейту) на дневной стороне и на 950 Кельвинов ниже на ночной стороне.

Эти температуры затрудняют существование нормальной атмосферы. ; близость к звезде будет способствовать испарению. Но в 2016 году ученые объявили, что обнаружили водород и гелий в пространстве вокруг Янссена, предполагая, что экзопланете каким-то образом удалось сохранить часть облака, из которого она образовалась.

Во главе с планетологом Ренью Ху В Лаборатории реактивного движения НАСА и Калифорнийском технологическом институте группа учёных теперь использовала гораздо более чувствительный JWST, чтобы увидеть, что на самом деле происходит в Янссене.

Они внимательно наблюдали за звездой во время вторичных затмений, используя экзопланета, проходящая позади. Затем они провели тщательное сравнение и анализ света Коперника с добавлением света Янссена и без него. На основе этих данных им удалось выделить тепловой свет, излучаемый только экзопланетой, и сравнить его с моделями для различных газов в ее атмосфере.

Их результаты показывают, что первичная атмосфера богата водородом и гелием. маловероятно. Но там есть кое-что еще: густая, летучая атмосфера, богатая окисью углерода или двуокисью углерода. Могут существовать и другие элементы, такие как вода, диоксид серы и фосфин.

Интенсивное излучение звезды, вероятно, ускорит скорость утечки этого газа в космос, что привело ученых к выводу, что атмосфера не сформировался вместе с экзопланетой, а образовался и пополнился за счет выделения газа из собственного магматического океана планеты, очень похожего на атмосферу спутника Юпитера Ио.

Это, по мнению исследователей, может объяснить изменения в излучении экзопланеты. теплового излучения, обнаруженного космическим телескопом «Спитцер». Формирование и рассеяние переходной атмосферы соответствует этим данным, но также и изменения в составе атмосферы, поскольку разные элементы поглощают разные длины волн излучения.

Мы еще многого не знаем, но благодаря этим новым открытиям планетология сделала еще один шаг к пониманию того, как формируются и развиваются инопланетные миры в Млечном Пути.

«Будущие наблюдения с помощью JWST и других обсерваторий, — пишут исследователи, — помогут лучше понять атмосфера и ее взаимодействие с поверхностью и недрами этой интригующей каменистой планеты».

Исследование опубликовано в журнале Nature.