Вчені з’ясували, звідки береться атмосфера планет червоних карликів

У невеликої екзопланети знайшли ознаки атмосфери, якою, як досі вважали, там бути не може: вона розташована надто близько до своєї зірки, а зірка ще й дуже неспокійна — червоний карлик. Тому, якщо на такій планеті є атмосфера, її щось має постійно поповнювати. Дослідники, здається, зрозуміли, що саме: активний вулканізм.

Червоні карлики відомі надзвичайно сильними спалахами. Ряд астрономів вважають, що якби така зірка опинилася на місці Сонця, життя на Землі не було б: радіація не дала б їй жодних шансів і повністю здула б нашу атмосферу. Тому багато вчених покладають мало надій на планети червоних карликів у сенсі пошуків позаземного життя. Саме такий приклад спостерігають кілька останніх років у найближчих околицях Сонячної системи — менш ніж за 35 світлових років від нас, у південному сузір’ї Летюча Риба. Там розташована екзопланета L 98-59 b масою приблизно половину Землі, а розмірах як щось середнє між Землею і Марсом.

Вона знаходиться всього за три з невеликим мільйонами кілометрів від своєї зірки — червоного карлика — і здійснює повний оберт навколо нього всього за дві доби. Нагадаємо, між Меркурієм та Сонцем — у середньому приблизно 58 мільйонів кілометрів, і він робить повне коло майже за 88 діб. У такій близькості до своєї зірки L 98-59 b, безперечно, знаходиться в так званому приливному захопленні — весь час звернена до світила однією і тією ж стороною. Шляхом цього світ розділений на дві постійні зони: вічного дня та вічної ночі. Денна сторона, за оцінками, отримує у 22 рази більше енергії, ніж Земля від Сонця.

До того ж орбіта цієї планети досить сильно витягнута. Значить, L 98-59 b наближається до зірки, то віддаляється від неї, і гравітація світила то трохи розтягує, то трохи стискає планету. Це створює всередині неї тертя і таким чином додатково нагріває. Це називають приливним розігрівом. Саме так, на думку планетологів, відбувається із супутником Юпітера Іо — знаменитим вулканічним місяцем газового гіганта.

Досі підозрювали, що атмосфери у L 98-59 b немає або вона настільки щільна, що не пропускає світло. Нещодавно команда американських астрономів виявила, що атмосфера там таки є. Вчені поділилися своїми висновками у  статті, доступній на сервері препринтів університету Корнелл (США).

Як з’ясувалося, при спостереженнях екзопланети за допомогою телескопа Джеймс Вебб вони отримали такі характеристики світла, які при моделюванні різних варіантів найкраще підійшли для сценарію атмосфери, дуже багатої на діоксид сірки, а це один з головних компонентів вулканічних викидів. За оцінками, екзопланета «страждає» від у вісім разів сильнішого приливного нагріву і, як наслідок, вулканізму, ніж Іо.

Зазначимо, що зірка, отже, і вся система, ще дуже молода, їй не більше 800 мільйонів років. Для порівняння, Сонячній системі вже понад чотири з половиною мільярди років. З усім тим, на думку астрофізиків, навіть протягом такого невеликого, за космічними мірками, терміну початкова атмосфера L 98-59 b не могла б зберегтися: якщо вона була, спалахи рідного сонця давно її знищили. Тому дослідники дійшли висновку, що спостерігають вже вторинну атмосферу та її постійно підживлюють нові виверження.