В ходе первых наблюдений с помощью Телескопа Джеймса Уэбба (JWST) ученым удалось зафиксировать удивительный и загадочный объект — экзопланету, которая кажется в противоречии с существующими теориями. Это сверх-Земля, получившая название ТОИ-561 б, которая обладает настолько горячей поверхностью и необычной атмосферой, что ранее считалось невозможным для подобных планет. Открытие поставило под сомнение устоявшиеся представления о механизмах формирования и эволюции планет, а также вызвало волну вопросов у астрономов по всему миру.

Необычные свойства горячей планеты

ТОИ-561 б расположена всего в 280 световых лет от Земли, в созвездии Секстант. Ее радиус примерно в 1,4 раза превышает радиус нашей планеты. Основная звезда, окружая которую вращается эта планета, чуть меньше и холоднее Солнца — она звезда типа К (коричневый карлик), менее яркая и более холодная. Планета совершает полный оборот вокруг звезды за всего лишь 11 часов, что делает ее частью редкого класса — ультракороткопериодных экзопланет, по классификации НАСА.

Наиболее поразительным является ее орбитальный режим: планета находится на расстоянии, в всего 1/40 от расстояния между Меркурием и Солнцем. Поэтому она постоянно обращена к своей звезде одной стороной — механизм, называемый «тидально-заблокированной» орбитой, аналогичен тому, как Луна постоянно обращена к Земле. Такая ориентация создает на планете постоянный дневной и ночной полюса, что способствует возникновению экстремальных температурных условий.

Невероятные данные о температуре и атмосфере

До открытия JWST предполагалось, что подобные планеты, находящиеся так близко к звезде, должны иметь крайне горячие поверхности и практически лишены атмосферы из-за воздействия сильного радиационного излучения. Однако наблюдения показали противоположное — температура на дневной стороне составляет всего около 1800°C, тогда как, по расчетам, при отсутствии атмосферы она должна достигать 2700°C или более. Это значительный и неожиданный разрыв.

Очевидно, что присутствие такой атмосферы способно значительно охладить поверхность, что противоречит классическим моделям.

Используя инструмент JWST Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec), ученые измерили изменение яркости планеты, когда она скрывается за своей звездой. Эти данные позволяют сделать вывод о наличии плотной, богатой летучими веществами атмосферы, которая способна удерживать тепло и распределять его по всей поверхности. Это открытие удивительно, ведь, по теории, яркое излучение и сильная радиация должны были бы разрушить такую атмосферу за миллионы лет.

Также было обнаружено, что атмосфера содержит огромное количество веществ, более волатильных, чем атмосфера Земли — таких как водяной пар и другие летучие соединения. Эта комбинация обеспечивает мощные ветры, переносящие тепло с дня на ночь и создающие уникальный климатический режим.

Что скрывает эта «адская» планета?

Так как ожидаемый уровень температуры и воздействие радиации должны были стерилизовать и удалять любую атмосферу, появление такой плотной и богатой летучими веществами атмосферы вызывает множество вопросов. Как удалось ей сохраниться? Какие процессы происходят внутри планеты? Это может означать, что наши теории о формировании планет в экстремальных условиях требуют пересмотра.

По словам доктора Тима Лихтенберга из Университета Гронингена, подобные открытия указывают на то, что атмосферные процессы могут быть гораздо более устойчивыми, чем предполагалось. Возможно, наличие сильных ветров и облаков, насыщенных силикатами, отражает большую сложность климатических систем на подобных мирах.

Как это открытие может изменить наши представления?

Основная ценность исследовательских данных с JWST заключается в том, что они помогают понять, как формируются и удерживаются атмосферы на планетах, находящихся в экстремальных условиях. В случае с ТОИ-561 б, необычная комбинация температуры, состава атмосферы и орбитальных параметров говорит о том, что механизмы сохранения атмосферы могут быть более разнообразными, чем предполагалось ранее.

Это открытие также стимулирует развитие новых моделей, которые учитывают наличие сильных ветров, сложных химических реакций и уникальных климатических условий вне зоны привычных земных сценариев. Кроме того, изучение подобных планет может помочь ученым понять, как могла эволюционировать наша собственная планета, и расширить поиск потенциально обитаемых миров за пределами Солнечной системы.

Заключение: путь к новым открытиям

Обнаружение экзопланеты с «адской» температурой и атмосферой, которой не должно было быть, — это яркое подтверждение того, что Вселенная полна неожиданных сюрпризов. Технологии JWST открывают новые горизонты в астрономии, позволяя ученым исследовать условия, ранее считавшиеся невозможными. Такие открытия помогают понять, что теория формирования планет — живой и развивающийся раздел науки, способный к постоянным коррективам.

Безусловно, дальнейшие исследования этой загадочной планеты и подобных ей объектов раскроют секреты, которые изменят наше понимание о Вселенной. А для русского научного и любительского сообщества это — захватывающая новая глава в исследовании космоса, которая обещает увлекательные открытия и новые вызовы.