Телескоп «Уэбб» нашёл у лавовой планеты TOI-561 b защитные облака
Астрономы привыкли считать, что у каменных планет, вплотную прижатых к своей звезде, атмосфера не выживает. Но у TOI-561 b, судя по новым наблюдениям телескопа «Джеймс Уэбб», она, вероятно, есть, и плотная: её прикрывает слой отражающих облаков.
Эта планета, покрытая расплавленной породой, удалена от нас примерно на 280 световых лет. Она всегда обращена к светилу одним боком, поэтому дневная и ночная стороны у неё постоянные. Раньше замеры выявили странность: дневная половина была заметно прохладнее, чем у тёмной каменной планеты на такой близкой орбите. Выходит, часть энергии куда-то девалась: либо переносилась на ночную сторону, либо уходила обратно в космос.
Чтобы разобраться, международная группа, где работала астрофизик Анджали Пьетт из Бирмингемского университета, следила за планетой с помощью JWST. За 37 часов телескоп увидел почти четыре полных витка вокруг звезды. Как пишет CHILL NEWS, учёным впервые удалось рассмотреть и ночную сторону. Однако тепла там тоже не хватало для объяснения пропажи. Вывод авторов: планета отражает около 75% падающего света, как Венера. Результаты вышли в The Astronomical Journal.
Работой руководила профессор Лиза Данг, представляющая Университет Ватерлоо в канадской провинции Онтарио. По её словам, исследователи отслеживали, как в ходе орбитального движения менялись яркость и нагрев планеты, — такой подход называют фазовой кривой. Он показал сильное отражение света и распределение тепла по всей планете, а не только по освещённой части. Всё это, как отметила Данг, говорит в пользу атмосферы.
Далее данные сверили с компьютерными моделями климата. Симуляции допускают, что над дневной стороной образуются облака из силикатов, в частности из диоксида кремния (SiO2) и силиката магния (MgSiO3). Они возвращают излучение в космос до того, как оно коснётся поверхности. К тому же атмосфера, по-видимому, гонит тепло на ночную половину, из-за чего дневная становится ещё прохладнее.
Газовый состав пока не определён. Это может быть плотный слой углекислого газа, как на Венере, только гораздо более горячий, либо диоксид серы, который извергают вулканы на спутнике Юпитера Ио. Пьетт, ассистент-профессор астрономии Бирмингемского университета, заявила: «Наше открытие бросает вызов современным теориям». По её словам, подобная планета должна была лишиться атмосферы миллиарды лет назад, а данные показывают значительную атмосферу и сейчас.
Неясно, достался ли планете изначально необычно большой запас газов или океан магмы действует как вулкан планетарного масштаба и постоянно пополняет атмосферу. Чтобы понять, на кого TOI-561 b похожа больше: на предельно раскалённую Венеру или на куда более суровую версию Ио, — нужны новые наблюдения JWST на более длинных волнах. С их помощью можно будет узнать химический состав атмосферы.
Между прочим. Телескоп «Джеймс Уэбб» работает в точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля, в 1,5 млн км от нашей планеты. Пятислойный тепловой экран держит зеркало и приборы при температуре ниже 50 K (−223 °C), чтобы они могли регистрировать слабые инфракрасные сигналы без помех от других источников тепла. Запущен телескоп 25 декабря 2021 года с космодрома Куру.
