Необычный лавовый объект может иметь облачную отражающую атмосферу

Фото из открытых источников

Согласно новому анализу данных, собранных космическим телескопом Джеймса Уэбба, спутник TOI-561b, представляющий собой каменистую экзопланету, расположенную настолько близко к своей родительской звезде, что её год длится чуть более 10 часов, может быть окутан плотной отражающей атмосферой. Результаты исследования были опубликованы в Astronomical Journal.

TOI-561 — яркая звезда, расположенная на расстоянии 280,5 световых лет в созвездии Секстана. Эта звезда, также известная как TYC 243-1528-1, имеет возраст приблизительно 10 миллиардов лет и массу и размер, составляющие около 80% от массы и размера Солнца.

В ней находятся как минимум три транзитные планеты — TOI-561b, c и d — и это одна из старейших и наиболее бедных металлами планетных систем, обнаруженных на сегодняшний день в Млечном пути.

Внутренняя планета, TOI-561b, является так называемой суперземлей с периодом обращения всего 0,44 дня.

Ее радиус примерно в 1,4 раза больше радиуса Земли, а масса в 2,2 раза больше, что обуславливает удивительно низкую плотность — около 4,3 грамма/см³.

Согласно теории, планеты с таким сильным радиационным облучением должны были давно потерять свою атмосферу.

«Наше открытие ставит под сомнение существующие теории», — говорит астроном Анджали Пиетт из Бирмингемского университета. «Можно предположить, что сильно облученная каменистая планета, подобная TOI-561b, потеряла свою атмосферу миллиарды лет назад».

Однако имеющиеся данные свидетельствуют о том, что значительная часть атмосферы сохраняется и по сей день.

Это поднимает важные вопросы, например, имела ли планета изначально необычно большой запас газов или же океан расплавленной породы, покрывающий ее поверхность, действует как планетарный вулкан, постоянно подпитывающий ее атмосферу.

Используя прибор NIRSpec телескопа Webb, доктор Пиетт и его коллеги отслеживали свечение планеты во время четырех вторичных затмений и трех транзитов, построив «фазовую кривую», показывающую, как изменяется ее яркость по мере вращения вокруг своей оси.

Они также смоделировали собственное мерцание звезды, вызванное грануляцией — перемешиванием конвективных ячеек на ее поверхности.

Сопоставление сигнала звезды и сигнала планеты позволило получить спектр излучения дневной стороны планеты.

Дневная сторона планеты имеет яркостную температуру примерно 2050 К, что значительно ниже примерно 3200 К, ожидаемых для темной, голой скалы без теплопередачи.

Чтобы объяснить эту яркость, астрономы сравнили наблюдения с компьютерной симуляцией климата планеты.

Эти данные позволяют предположить, что на дневной стороне планеты могут существовать облака, состоящие из силикатных минералов, включая диоксид кремния и силикат магния, которые будут действовать как солнцезащитный крем.

«Мы измерили, как менялась яркость и тепловая активность планеты на протяжении всей ее орбиты», — сказала профессор Лиза Данг из Университета Ватерлоо, Онтарио.

Этот метод, известный как фазовая кривая, показал, что планета отражает значительное количество света от своей звезды, и что тепло перераспределяется вокруг планеты, а не только на освещенной Солнцем стороне. В совокупности это указывает на наличие атмосферы.

«Следующий важный вопрос, на который мы попытаемся ответить, — похожа ли атмосфера TOI-561b на атмосферу Венеры или на экстремальную версию Ио», - говорят авторы исследования. «Наблюдение за планетой на более длинных волнах с помощью телескопа Webb может дать нам ценные сведения и помочь объяснить, как такая горячая планета смогла сохранить атмосферу на протяжении миллиардов лет».