Астрономы обнаружили похожую на Меркурий выжженную планету, которая больше Земли

Фото из открытых источников

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) обнаружил темный, выжженный мир, который может быть похож на Луну или Меркурий, но примерно на 30 процентов больше Земли. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Это открытие, недавно описанное группой астрономов из нескольких институтов, представляет собой «следующий шаг» в научном подходе к изучению планет за пределами Солнечной системы, включая их атмосферы, состав поверхности и геологическую историю.

Экзопланета LHS 3844b была впервые обнаружена астрономами в 2018 году и находится всего в 50 световых годах от нас. Экзопланета гравитационно удерживается на быстрой 11-часовой орбите вокруг красного карлика, масса и размер которого составляют менее одной пятой массы нашего Солнца.

Поскольку экзопланета вращается вокруг своей тусклой красной родительской планеты на очень близком расстоянии — всего в трех диаметрах звезды — любая атмосфера, которая у нее могла быть, вероятно, была выброшена звездным излучением, оставив после себя бесплодную скалу.

Благодаря своей близости, экзопланета также находится в приливном захвате, поэтому одна сторона экзопланеты всегда обращена к звезде, а другая погружена в вечную тьму.

На стороне, где вечно светит день, температура достигает более 700 градусов Цельсия.

Ранее астрономы обнаружили некоторые признаки того, что в LHS 3844b наблюдается тектоническая активность, подобная земной коре: это первый подобный случай за пределами нашей Солнечной системы. Но более внимательное изучение говорит об обратном.

Исследователи использовали среднеинфракрасный прибор JWST (MIRI) для наблюдения за местной каменистой экзопланетой в среднеинфракрасном диапазоне.

Однако даже наш самый мощный космический телескоп не может фактически «увидеть» этот темный шар, как мы видим членов нашей собственной Солнечной системы. Вместо этого JWST наблюдал часть инфракрасного излучения планеты, получив спектр, подобный световому отпечатку объекта.

Поскольку каждый составляющий элемент и соединение излучает и поглощает свет разных длин волн, определение спектров небесных объектов позволяет астрономам оценить, из чего они состоят.

Поэтому исследователи подсчитали, что поверхность LHS 3844 b может напоминать лунный или земной базальт — магматическую породу, которая образуется при быстром затвердевании лавы, богатой магнием и железом.

Она также может напоминать мантию Земли, которая также обогащена этими элементами, а не более тонкую кору, покрывающую нашу сине-зеленую планету, словно кожуру яблока.

Это позволяет предположить два возможных сценария строения внешней оболочки экзопланеты. Во-первых, она может состоять из недавно образовавшихся каменистых плит, что указывает на геологическую активность LHS 3844b, возможно, в результате вулканических процессов.

В качестве альтернативы, это может быть мертвый, выветренный мир, покрытый реголитом, измельченный эонами бомбардировки радиацией и ударами метеоритов; в конце концов, у него нет атмосферы, которая могла бы его защитить.

Однако важно отметить, что, по всей видимости, у неё отсутствует силикатная кора, подобная земной.

«Можно сделать вывод, что земная теория тектоники плит неприменима к этой планете или неэффективна», — говорит Себастьян Зиеба, научный сотрудник программы Сагана НАСА в Гарвардском и Смитсоновском центрах астрофизики. «На этой планете, вероятно, очень мало воды».

Итак, это живой или мертвый мир? Чтобы приблизиться к ответу, исследователи объединили космические и земные данные. На нашей планете и на других активных объектах Солнечной системы, таких как Ио, выбросы углекислого газа и серы сопровождают вулканическую активность.

Однако телескоп JWST не обнаружил никаких признаков вулканического метеоризма, что указывает на то, что LHS 3844b — это неактивный мир, расцвет которого миновал, и он потенциально может напоминать нашу самую маленькую планету — Меркурий.

Для дальнейшего уточнения характеристик планеты исследователи уже получили дополнительные данные с телескопа JWST.

Теперь им предстоит разобраться в тонких различиях в том, как свет отражается от поверхностей камней, плит и потенциальных порошков различных размеров, текстур и плотности. К счастью, у астрономов есть опыт именно в этом, в изучении безвоздушных объектов Солнечной системы, таких как астероиды.

В целом, это открывает захватывающие возможности для изучения невиданных ранее инопланетных миров. «Мы уверены, что тот же метод позволит нам уточнить природу коры LHS 3844b и в будущем — других каменистых экзопланет», — заключает руководитель исследования Лаура Крейдберг.