Загадочные сигналы от экзопланеты, находящейся на расстоянии 40 световых лет от нас, уже давно озадачивают исследователей. По мнению некоторых астрономов, телескоп «Джеймс Уэбб» способен разрешить эту загадку. Проанализировав состав атмосферы этой «адской планеты», он может дать ответ на вопрос о происхождении этих сигналов.
В течение многих лет ученые были заинтригованы загадочными сигналами, исходящими от экзопланеты, прозванной «адской планетой» и расположенной в 40 световых годах от Земли. Эти сигналы, хотя и были зафиксированы космическим телескопом НАСА Spitzer, до сих пор оставались загадкой для научного сообщества.
Недавнее исследование позволяет предположить, что эта адская суперземля, получившая название «55 Рака e», может постоянно терять и восстанавливать свою атмосферу. Ключ к разгадке этой тайны может дать телескоп «Джеймс Уэбб» — современный технологический инструмент, не нуждающийся в представлении. Результаты работы доступны на платформе препринтов .
Экзопланета с уникальными характеристиками
55 Рака e — экзопланета с необычными природными условиями. Расположенная в звездной системе 55 Рака, она относится к категории суперземель — каменистых планет, масса которых превышает массу нашей планеты. В исследовании подчеркиваются экстремальные климатические условия 55 Рака e.
Благодаря синхронному вращению одна сторона планеты постоянно повернута к своей звезде, а температура достигает 2427 °С. Другая сторона, напротив, находится в состоянии вечной ночи с более «холодными» температурами (1127 °С). Такая термическая дихотомия порождает интенсивные метеорологические явления со сверхзвуковыми ветрами и океанами расплавленной лавы. Отсюда и прозвище «адская планета».
Множество гипотез
Для объяснения природы сигналов, улавливаемых обычными приборами, было выдвинуто несколько теорий. Одна из доминирующих гипотез предполагает, что эти сигналы могут быть результатом интенсивной вулканической деятельности. Сильный нагрев освещенной стороны планеты может приводить к извержениям вулканов невиданных ранее масштабов, выбрасывающих в атмосферу огромные шлейфы газов и частиц. Это явление известно как газовыделение. Однако из-за сильной жары планета не может долго удерживать такую атмосферу, и газ в конце концов вымывается, оставляя планету голой до тех пор, пока газовыделение не начнется снова.
С другой стороны, некоторые исследователи предполагают, что сигналы могут быть напрямую связаны с наличием особой атмосферы, богатой редкими химическими соединениями или летучими элементами. В такой атмосфере, подвергающейся воздействию экстремальных температур и давлений, могут возникать специфические электромагнитные или химические явления, приводящие к появлению обнаруженных сигналов.
Нестабильность в основе загадочных сигналов?
Атмосфера 55 Рака e имеет одну особенность: она находится в постоянном движении. В то время как внутренние явления приводят к ее увеличению, внешние силы, в частности интенсивное излучение и звездные ветры звезды, отталкивают ее назад. Такая динамика создает ситуацию, когда атмосфера планеты может иногда присутствовать, а иногда отсутствовать.
Авторы исследования полагают, что именно эта изменчивость атмосферы может лежать в основе наблюдаемых необычных транзитных сигналов. Когда у планеты нет атмосферы, она не излучает видимого света, хотя ее перегретая поверхность все еще излучает инфракрасный свет. С другой стороны, при наличии атмосферы видимый свет и излучение, исходящее от ее поверхности, ощутимы в транзитных сигналах.
Джеймс Уэбб — ключ к разгадке тайны?
Одним из главных достоинств «Джеймса Уэбба» является возможность разложения света от экзопланет на части для изучения состава их атмосферы. Такой спектроскопический анализ позволит не только определить элементы, присутствующие в атмосфере этих планет, но и понять физические и химические явления, происходящие там.
Анализируя состав атмосферы 55 Рака e, можно будет выявить признаки вулканизма. Кроме того, измеряя давление и температуру атмосферы планеты, ученые смогут определить, сохраняется ли она во время транзитов. Таким образом, полученные данные могут подтвердить или опровергнуть существующие гипотезы.
Более глубокое понимание природы этих сигналов может также расширить наши знания об атмосферных и геологических процессах, происходящих на экзопланетах такого типа. Это, в свою очередь, может повлиять на поиск и изучение других потенциально пригодных для жизни миров.