Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) обнаружил темный, выжженный мир, который может быть похож на Луну или Меркурий, но примерно на 30 процентов больше Земли.
Это открытие, недавно описанное группой астрономов из нескольких институтов, представляет собой «следующий шаг» в научном подходе к характеристике планет за пределами Солнечной системы, включая их атмосферы, состав поверхности и геологическую историю.
Экзопланета LHS 3844b была впервые обнаружена астрономами в 2018 году и находится всего в 50 световых годах от нас. Экзопланета гравитационно захвачена на быстрой 11-часовой орбите вокруг красного карлика, масса и размер которого составляют менее одной пятой массы и размера нашего Солнца.
Поскольку экзопланета вращается так близко к своей тусклой красной звезде-родителю — всего в трех звездных диаметрах — любая атмосфера, которая у нее могла быть, вероятно, была сорвана звездной радиацией, оставив бесплодную скалу.
Ее близость также делает ее приливно заблокированной, поэтому одна сторона экзопланеты всегда обращена к звезде, в то время как другая ее сторона погружена в вечную тьму.
На вечной дневной стороне температура достигает 1000 Кельвинов (более 1300 градусов по Фаренгейту).
Ранее астрономы нашли некоторые признаки того, что на LHS 3844b происходит тектоническая активность, подобная земной коре: первая такого рода за пределами нашей Солнечной системы. Но более пристальный взгляд предполагает иное.
Исследователи использовали прибор среднего инфракрасного диапазона JWST (MIRI) для наблюдения за местной каменистой экзопланетой в среднем инфракрасном свете.
Однако даже наш самый мощный космический телескоп не может на самом деле «увидеть» этот темный шар, как мы можем видеть объекты нашей собственной Солнечной системы. Вместо этого JWST наблюдал часть инфракрасного излучения планеты, чтобы получить спектр, похожий на световой отпечаток объекта.
Поскольку каждый составляющий элемент и соединение излучают и поглощают разные длины волн света, определение спектров небесных объектов позволяет астрономам оценить, из чего они состоят.
Поэтому исследователи подсчитали, что поверхность LHS 3844 b может напоминать лунный или земной базальт — магматическую породу, которая образуется, когда лава, богатая магнием и железом, быстро затвердевает.
Она также может напоминать мантию Земли — которая также обогащена этими элементами, — а не более мелкую кору, которая покрывает нашу сине-зеленую планету, как кожура яблока.
Это предполагает два возможных сценария для внешнего вида экзопланеты. Во-первых, она может состоять из недавно сформированных каменистых плит, что означает, что LHS 3844b геологически активна, возможно, за счет вулканических процессов.
В качестве альтернативы, это может быть мертвый, выветренный мир, покрытый реголитом, измельченный за эоны бомбардировки радиацией и ударами метеоритов; в конце концов, у него нет атмосферы для защиты.
Однако, что важно, похоже, ему не хватает силикатной коры, подобной земной.
«Можно сделать вывод, что земная тектоника плит не применима к этой планете или она неэффективна», — говорит Себастьян Зиба, научный сотрудник NASA Sagan в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики.
«Эта планета, вероятно, содержит мало воды».
Итак, это живой или мертвый мир? Чтобы приблизиться к ответу, исследователи объединили космические и земные знания. На нашей планете и на других активных объектах Солнечной системы, таких как Ио, выбросы углекислого газа и серы сопровождают вулканическую активность.
Однако JWST не уловил запаха вулканических газов, что намекает на то, что LHS 3844b — это неактивный мир, чей расцвет уже прошел, потенциально напоминающий нашу самую маленькую планету Меркурий.
Чтобы дополнительно уточнить характеристики планеты, исследователи уже получили дополнительные данные JWST.
Связано: Ученые обнаружили «невозможную» атмосферу на крошечном мире за Нептуном
Теперь им придется выявить тонкие различия в том, как свет отражается от поверхностей скал, плит и потенциальных порошков различного размера, текстуры и твердости. К счастью, у астрономов есть опыт в этом, а именно в изучении безатмосферных объектов Солнечной системы, таких как астероиды.
В целом, это открывает широко захватывающий путь, который может раскрыть нерассказанные инопланетные миры:
«Мы уверены, что та же техника позволит нам прояснить природу коры LHS 3844b и, в будущем, других каменистых экзопланет», — заключает главный исследователь исследования Лаура Крейдберг.
Это исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Истории ScienceAlert написаны, проверены факты и отредактированы людьми, никогда не генерируются ИИ. Не пропустите ни одной истории, подпишитесь здесь.
Что-то заставило расплавленное ядро Земли изменить направление в 2010 году
NASA тестирует свой собственный передовой ИИ-чип для будущих космических миссий
Успешный запуск подстегивает Китай к решающему первому шагу для посадки на Луну