Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) сделал открытие, раскрыв удивительные характеристики экзопланеты TOI-1468 b, найденной в системе холодного М-карлика. Эта планета, по размерам сопоставимая с Землёй (радиус — 1,12 от земного), не имеет атмосферы и разогрета до температур, превышающих 1000°C. Это открытие вызывает сомнения в способности планет, вращающихся вокруг наиболее распространённых звёзд Галактики — М-карликов, на долю которых приходится около 75% звёзд Млечного Пути, удерживать плотные атмосферные оболочки.
TOI-1468 b совершает полный оборот вокруг своей звезды всего за 1,5 земных дня. Хотя М-карлики меньше и тусклее нашего Солнца, их мощное рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, вероятно, уничтожило изначальную атмосферу планеты. Более чем десятилетние дебаты астрономов касательно способности таких экзопланет сохранять вторичные атмосферы, насыщенные углекислым газом или водяным паром, теперь получили ясный ответ от наблюдений JWST: инфракрасный инструмент MIRI зарегистрировал тепловое излучение, которое не соответствует моделям, предусматривающим наличие густой атмосферы.

«Если бы TOI-1468 b обладала атмосферой из CO2 или водяного пара с давлением выше 1 бара, сигнал был бы иным», — отмечают учёные. — «Вероятность наличия такой атмосферы составляет менее 0,3%». Тем не менее, оказавшаяся неожиданной температура — вместо предсказанных 600°C (без атмосферы) зафиксированы охлаждения до 1000°C — ставит под сомнение стандартные предположения и указывает на незамеченные физические процессы.
Среди возможных гипотез — необычный состав поверхности, поглощающий больше тепла, чем стандартные земные породы, или действие магнитного поля звезды, создающего токи в внутренних слоях планеты. Альтернативное объяснение — температурная инверсия в чрезвычайно разреженной атмосфере, обнаружение которой пока не удалось. Приливное нагревание, как у спутников Юпитера, было исключено в связи с почти круговой орбитой TOI-1468 b.
Исследование было проведено в рамках программы Hot Rocks Survey, целью которой является изучение воздействия экстремальных условий у М-карликов на развитие планет. TOI-1468 b стала первым объектом этого типа, подтверждённым как планета без плотной атмосферы, но её аномальная температура добавляет множество новых вопросов. Возможно, такие экзопланеты содержат следовые газы или обладают активной геологией, способной перераспределять тепло.
Исследователи намерены продолжать наблюдения в других инфракрасных длинах волн. Если гипотезы подтвердятся, это может коренным образом изменить подход к поиску жизни на планетах, вращающихся вокруг красных карликов, ранее считавшихся перспективными целями.
Источник: iXBT