Астрономы с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» исследовали звезду TOI-561 возрастом около 10 миллиардов лет, которая находится в 280 световых годах от нас. Они обнаружили убедительные доказательства существования экзопланеты TOI-561 b, которая опровергает существующие гипотезы о том, как происходит эволюция планетных систем, в частности, скалистых планет, расположенных близко к звездам.
Необычный мир впервые заметили в 2020 году. Это самая близкая к своей звезде из как минимум трех планет, входящих в систему. Сама звезда G-типа немного меньше и холоднее Солнца, однако планета TOI-561 b вращается на расстоянии около полутора миллионов километров от поверхности звезды. Вероятно, она держится в приливном захвате и повернута всегда одной стороной к светилу. Один оборот по орбите планета делает за 11 часов.
Сразу после открытия ученые обратили внимание на аномально низкую плотность TOI-561 b, хотя все параметры указывают на то, что это скалистое тело. Соотношение плотности и размера можно было объяснить наличием атмосферы, однако считается, что планеты не могут удерживать газовые оболочки на таком близком расстоянии от звезды — ее излучение должно было «выдуть» атмосферу, особенно с учетом «почтенного» возраста системы.
Чтобы выяснить подробности о TOI-561 b, ученые использовали спектрограф «Джеймса Уэбба» NIRSpec. С его помощью астрономы измерили температуру дневной стороны планеты, основываясь на излучении в ближнем инфракрасном диапазоне. Перед этим специалисты построили модель того, какой должна быть температура при отсутствии атмосферы и при ее наличии — газовая оболочка вносит заметные коррективы в распределение тепла на планете.
Замеры показали, что температура на дневной стороне достигает 1800 градусов Цельсия. Это существенно ниже расчетного параметра в 2700 градусов, что наблюдалось бы при отсутствии атмосферы.
Команда изучила другие возможные сочетания факторов, которые могли бы объяснить наблюдаемую картину, но самым убедительным оказалось наличие гипотетической атмосферы на скалистой планете. Тогда возникает вопрос о том, как она могла сохраниться. Ученые предполагают, что TOI-561 b представляет собой динамичный раскаленный мир, по сути, океан из лавы. В таком случае атмосфера постоянно может подпитываться газами из недр планеты, причем часть из них снова растворяются в магме, что позволяет удерживать баланс между газовой оболочкой и породой.
Ранее мы рассказывали, что ученые определили приоритеты в исследовании Марса.
