Первая когда-либо обнаруженная астрономами суперземля излучала странные сигналы в течение почти двух десятилетий, и ученые, возможно, наконец поняли, почему. Вулканы в этом адском мире периодически раскрываются и извергают горячий газ, который образует атмосферу, но эта атмосфера сгорает и снова оставляет планету лысой, как предполагает новое исследование. Проверка этой теории будет включать в себя подготовку космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST) на странной экзопланете.
Планета 55 Cancri e представляет собой скалистый мир, который примерно в восемь раз массивнее нашей планеты. Она была открыта в 2004 году примерно в 40 световых годах от Земли.
Планета находится настолько близко к своей родительской звезде, менее чем на 2% расстояния между Землей и Солнцем, что совершает полный оборот всего за 17 часов. Это создает на планете довольно экстремальные условия, которые пока не поддаются объяснению.
Возможно, самым загадочным аспектом планеты, как указано в статье, опубликованной в Astrophysical Journal Letters, является природа ее транзитного сигнала. Это свет, видимый с Земли, когда 55 Рака e пересекает поверхность своей родительской звезды, совершая крошечное затмение, и свет, видимый, когда планета проходит за своей звездой.
Иногда, когда 55 Cancri e проходит за своей звездой, от самой планеты не исходит видимый свет, а в других случаях планета излучает сильный видимый световой сигнал. В инфракрасном свете всегда есть сигнал, хотя его сила варьируется.
Наблюдения этого инфракрасного света с помощью космического телескопа «Спитцер» показали, что на дневной стороне планеты наблюдались исключительно палящие температуры, превышающие 2427 градусов по Цельсию, в то время как на ночной стороне были более прохладные, но все же адские температуры около 1127 С.
В новом исследовании авторы выдвигают гипотезу, что близость планеты к своей звезде заставляет ее выделять газ, а это означает, что гигантские вулканы и тепловые жерла открываются, извергая в атмосферу горячие богатые углеродом элементы. Но планета не может долго удерживать эту атмосферу из-за сильной жары, и этот газ в конечном итоге уносится ветром, оставляя планету голой, пока выделение газа не начнется снова.
В отличие от большинства планет, атмосфера 55 Cancri e нестабильна. Процесс дегазации пытается уплотнить атмосферу, в то время как сильная радиация и солнечный ветер звезды сдувают ее. Но эти два процесса не находятся в равновесии, что приводит к тому, что иногда на планете есть атмосфера, а иногда нет.
Исследователи полагают, что этот дисбаланс в планетарной атмосфере может объяснить странные транзитные сигналы. Когда планета находится в безатмосферной «лысой» фазе, видимый свет не исходит из атмосферы планеты, потому что ее нет, но горячая поверхность планеты все еще излучает инфракрасный свет. Когда атмосфера раздувается, в транзитном сигнале появляется как видимый свет, так и все излучение, исходящее от поверхности.
Хотя это всего лишь гипотеза, JWST предлагает способ ее проверить. Измерив давление и температуру атмосферы планеты, ученые смогли определить, всегда ли присутствует атмосфера.
