Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» обнаружил две экзопланеты, которые не вписываются ни в одну существующую теорию формирования планет. Одна имеет форму лимона и атмосферу из чистого углерода, вторая представляет собой лавовый мир, который каким-то образом сохранил плотную газовую оболочку. Оба объекта бросают вызов всему, что астрономы считали незыблемым.
Планета-лимон
Экзопланета PSR J2322-2650 b находится на расстоянии около 750 световых лет от Земли и вращается вокруг пульсара — мертвой звезды, которая вращается с бешеной скоростью. Расстояние между ними всего 1,6 миллиона километров — более чем в 36 раз меньше, чем от Меркурия до Солнца. Год на этой экзопланете длится 7,8 часа.
Приливные силы со стороны пульсара настолько мощны, что буквально растянули планету массой с Юпитер, придав ей форму лимона. Но не это поразило ученых больше всего.
Команда Майкла Чжана из Чикагского университета (США) проанализировала данные «Джеймса Уэбба» и обнаружила атмосферу, которой просто не должно существовать. Вместо привычных воды, метана и углекислого газа — молекулярный углерод в формах C2 и C3. Такой состав никогда прежде не находили ни на одной из примерно 150 экзопланет, чьи атмосферы удалось детально изучить.
«Это было абсолютной неожиданностью, — говорит Питер Гао из Лаборатории Земли и планет Института Карнеги (США). — После получения данных наша общая реакция была: «Что, черт возьми, это такое?»»
В атмосфере планеты, вероятно, плавают облака сажи. А глубже, под давлением, этот углерод может конденсироваться в алмазы.
«Сформировалась ли эта штука как обычная планета? Нет, потому что состав совершенно другой, — объясняет Чжан. — Это исключает все известные механизмы формирования».
Лавовый мир
Вторая загадка — TOI-561 b, каменистая суперземля в 280 световых годах от нас. Она совершает полный оборот вокруг своей звезды менее чем за 11 часов, а ее поверхность покрыта глобальным океаном магмы.
По всем расчетам, такая близкая к звезде планета должна была давно потерять атмосферу — звездное излучение должно было «сдуть» ее, как ветер срывает листья с осенних деревьев. Но «Джеймс Уэбб» показал обратное.
Дневная сторона планеты разогрета до 1 760°C. Это звучит адски, но на самом деле намного холоднее, чем должно быть. Голый каменистый мир без атмосферы раскалился бы до 2 700°C. Разница почти в тысячу градусов говорит об одном — у экзопланеты есть плотная газовая оболочка.
«Для этого действительно нужна плотная атмосфера, богатая летучими веществами, чтобы объяснить все наблюдения», — говорит Анджали Пьетт из Бирмингемского университета (Великобритания).
Откуда она взялась? Йоханна Теске из Института Карнеги предполагает, что газы постоянно циркулируют между магматическим океаном и атмосферой, обеспечивая баланс. Планета буквально дышит — испаряет породу и снова поглощает ее.
«Эта планета должна быть намного богаче летучими веществами, чем Земля, — добавляет Тим Лихтенберг из Гронингенского университета (Нидерланды). — Это как мокрый лавовый шар».
Важные находки
Оба открытия стали возможны благодаря инфракрасным инструментам «Джеймса Уэбба», которые видят то, что недоступно другим телескопам. И оба этих события ломают привычные модели.
Если планеты могут формироваться способами, о которых мы не подозревали, и сохранять атмосферы в условиях, где это казалось невозможным — значит, потенциально обитаемых миров в нашей Галактике может быть гораздо больше, чем мы думали.
Вселенная учтиво напомнила, что мы лишь начинаем ее понимать.
Читайте также: Стеклянный ад: HD 189733 b — экзопланета с дождями из расплавленного силиката.
