За първи път е открита значителна атмосфера на скалиста свръхземя

За първи път са открити доказателства за наличието на значителна атмосфера около скалист свят извън Слънчевата система.

Не бързайте да стягате багажа си обаче - въпросният свят е Янсен, или 55 Cancri E, свръхземна екзопланета, която е толкова близо до своята звезда-домакин, че се предполага, че повърхността ѝ е покрита с глобален океан от разтопена лава.

Така че тя не е подходяща за живот, какъвто познаваме. Но откритието, направено с помощта на наблюденията на космическия телескоп „Джеймс Уеб“, е значителна крачка напред в едно важно начинание за планетарната астрономия: характеризиране на скалистите екзопланети и всички прекрасни форми, които те приемат в галактиката Млечен път.

Янсен обикаля около звезда на име Коперник, или 55 Cancri A, по-ярката от двойка звезди джуджета, разположена на около 41 светлинни години от Земята. Коперник е една от първите, за които получаваме сведение, че около нея се намират екзопланети. И петте, които се намират в орбитата ѝ, са специални по свой собствен начин.

Откриването на Янсен е обявено през 2004 г. и оттогава астрономите не престават да се впечатляват от тази странна, чужда екзопланета. Тя е с маса около 8,8 пъти по-голяма от тази на Земята и с радиус 1,95 пъти по-голям от този на Земята и е толкова близо до своята звезда-домакин, че се завърта около Коперник веднъж на около 18 часа. А температурите ѝ са безумни -2573 келвина (2300 градуса по Целзий или 4172 градуса по Фаренхайт) през деня и 950 келвина по-ниски през нощта.

Тези температури биха затруднили наличието на нормална атмосфера; близостта до звездата би насърчила изпарението. Но през 2016 г. учените обявяват, че са открили водород и хелий в пространството около Янсен, което предполага, че екзопланетата по някакъв начин е успяла да запази част от облака, от който се е образувала.

Сега екип от учени, ръководени от планетарния учен Реню Ху от Лабораторията за реактивни двигатели на NASA и Калифорнийския технологичен институ,  използва значително по-чувствителния телескоп „Джеймс Уеб“, за да види какво наистина се случва на Янсен.

Те внимателно наблюдават звездата по време на вторични затъмнения (т.е. когато екзопланетата минава зад нея). След това извършват внимателно сравнение и анализ на светлината на Коперник със и без добавената светлина на Янсен. От тези данни те успяват да извлекат топлинната светлина, излъчвана само от екзопланетата, и да я сравнят с модели за различни газове в атмосферата ѝ.

Резултатите им показват, че е малко вероятно да има първична атмосфера, богата на водород и хелий. Но има и нещо друго: плътна, летлива атмосфера, богата на въглероден оксид или въглероден диоксид. Възможно е да има и други елементи, като вода, серен диоксид и фосфин.

Интензивното облъчване на звездата вероятно би ускорило скоростта, с която този газ изтича в пространството, което кара учените да заключат, че атмосферата не се е образувала заедно с екзопланетата, а се е генерирала и допълвала чрез изхвърляне на газове от собствения магмен океан на планетата, подобно на атмосферата на луната на Юпитер Йо.

Според изследователите това би могло да обясни вариациите в излъчването на топлинна радиация от екзопланетата, засечени от космическия телескоп „Спицър“. Образуването и разсейването на преходна атмосфера би съответствало на данните, но това важи в същата сила и за промените в състава на атмосферата, тъй като различните елементи поглъщат различни дължини на вълните на радиацията.

Все още има много неща, които не знаем, но с тези нови открития планетарната наука направи още една крачка към разбирането на това как се формират и развиват чужди светове в Млечния път.

„Бъдещите наблюдения с „Джеймс Уеб“ и други обсерватории ще помогнат за по-нататъшното разбиране на атмосферата и нейното взаимодействие с повърхността и вътрешността на тази интригуваща скалиста планета“, пишат изследователите.

Изследването е публикувано в Nature.

Източник: Science Alert