Астрономи відкрили аномальну планету TOI‑561 b, що зберегла атмосферу всупереч науковим прогнозам

Космічний телескоп James Webb зафіксував несподіване відкриття: екзопланета TOI-561 b, яку астрономи вважали «мертвим кам’яним світом», насправді має атмосферу і покрита океаном магми. Нові дані, отримані за допомогою спектрографа NIR­Spec, показали, що цей світ, розташований удвічі масивніший за Землю та обертається навколо своєї зорі в 40 разів ближче, ніж Меркурій до Сонця, є набагато складнішим, ніж вважалося раніше.

Під час спостережень у діапазоні 3–5 мікрон команда фіксувала світло від денної сторони планети до, під час і після так званого вторинного затемнення — коли планета проходить за зорею. Виявлена температура становила близько 1 800°C, тоді як для безатмосферного світу очікували щонайменше 2 700°C. Це свідчить про наявність шару газів, які поглинають частину тепла. Моделювання показало, що атмосфера може містити водяну пару, кисень та вуглекислий газ, а її верхні шари прикриті силікатними хмарами, які відбивають частину зоряного випромінювання.

Дослідники припускають, що на поверхні TOI-561 b розташований глобальний океан розплавленої породи, який перебуває в динамічній рівновазі з атмосферою. Газові компоненти, що випаровуються з магми, частково знову поглинаються розплавленою поверхнею. Такий механізм може пояснити, як планета зберегла атмосферу, попри екстремальне випромінювання своєї зорі. «Це справжня волога куля з лави, багата на леткі речовини», — зазначив співавтор дослідження Тім Ліхтенберг з Гронінгенського університету.

Зірка, навколо якої обертається TOI-561 b, — вдвічі старіша за Сонце і належить до «товстого диска» Чумацького Шляху, що містить одні з найдавніших і найбідніших на залізо зір. Це означає, що планета сформувалася в середовищі з хімічним складом, дуже відмінним від Сонячної системи. Її низька густина може бути наслідком меншого вмісту заліза у надрах, що також вплинуло на її геологічну еволюцію.

Спостереження проводилися в межах Програми загальних спостережень JWST №3860 і тривали понад 37 годин, протягом яких планета встигла здійснити майже чотири орбіти. Як підсумувала провідна авторка Йоганна Теске з Інституту Карнегі, «ці результати не лише спростували старі припущення, а й поставили нові питання про те, як виглядають і виживають кам’яні світи поблизу своїх зір».