·
·
Технологии и наука
Астрономам впервые удалось напрямую проанализировать поверхность экзопланеты с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Планета LHS 3844 b, классифицируемая как «суперземля», представляет собой темный и безжизненный мир без атмосферы.
Астрономам с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба впервые удалось напрямую проанализировать поверхность планеты за пределами Солнечной системы. Планета, известная как LHS 3844 b, относится к категории «суперземель», поскольку ее размер примерно на 30% превышает размер Земли, и она находится на расстоянии около 50 световых лет.
В отличие от большинства исследований, которые сосредоточены на анализе атмосфер экзопланет, ученые изучили тепло, излучаемое непосредственно с поверхности этой планеты. Результаты показывают темный и безжизненный мир, лишенный атмосферы, который по своей природе может напоминать планету Меркурий. Исследователи описывают этот тип прямого анализа геологии далекой планеты как «следующий шаг в раскрытии ее природы».
Лаура Крейдберг из Института астрономии Макса Планка в Германии, руководитель группы исследователей, заявила в пресс-релизе: «Благодаря невероятной чувствительности космического телескопа Джеймса Уэбба мы можем наблюдать свет, исходящий непосредственно с поверхности этой далекой каменистой планеты». Она добавила: «Мы видим темную, горячую, безжизненную скалу, лишенную какой-либо атмосферы».
Планета LHS 3844 b, открытая в 2019 году, обращается вокруг холодного красного карлика всего за 11 часов. Она находится в приливном захвате, что означает, что одна ее сторона постоянно обращена к звезде, в то время как другая сторона пребывает в вечной тьме. Температура на стороне, обращенной к звезде, достигает примерно 725 градусов Цельсия (1340 градусов по Фаренгейту).
В 2023 и 2024 годах Крейдберг и ее команда наблюдали три вторичных затмения — моменты, когда планета проходит за своей звездой. Используя прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI) телескопа Джеймса Уэбба, они измерили инфракрасное излучение, испускаемое сильно нагретой стороной, обращенной к звезде, и использовали его для изучения характеристик ее поверхности.
Сравнивая световой сигнал с известными горными породами и минералами с Земли, Луны и Марса, команда исключила наличие земной коры, богатой кремнеземом и гранитом. Исследование показывает, что такая кора обычно формируется в результате геологических процессов, обусловленных наличием воды и движением тектонических плит, которые перерабатывают горные породы и позволяют более легким минералам подниматься на поверхность.
Вместо этого данные указывают на поверхность, на которой доминирует базальт — темная вулканическая порода, богатая железом и магнием, которая обычно встречается на поверхности Луны и Меркурия. Себастьян Зиба, ведущий исследователь исследования из Центра астрофизики Гарвардского университета и Смитсоновского института в Массачусетсе, заявил в пресс-релизе: «Вероятно, на этой планете содержится лишь небольшое количество воды».
Исследователи предлагают два возможных объяснения природы поверхности. Первое заключается в том, что поверхность планеты LHS 3844 b относительно молода и образовалась в результате недавней вулканической активности, когда лава еще не была разрушена ударами микрометеоритов. Однако известно, что вулканическая активность выделяет такие газы, как углекислый газ или диоксид серы, которые не были обнаружены прибором MIRI. В заявлении говорится: «Если бы эти газы присутствовали в разумных количествах на поверхности планеты LHS 3844 b, прибор MIRI обнаружил бы их, однако он ничего не нашел».
Альтернативное объяснение состоит в том, что планета покрыта толстым слоем темного мелкозернистого материала, образовавшегося в течение длительных периодов под воздействием радиации и ударов метеоритов, подобно Луне или Меркурию. Без атмосферы ее поверхность особенно подвержена этому процессу, известному как космическое выветривание, которое постепенно разрушает горные породы и делает их темнее.
Исследование предполагает, что запланированы последующие наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба для улучшения понимания характеристик поверхности планеты и определения того, является ли она твердой скалой или рыхлым материалом, подвергшимся выветриванию.
