Учёные обнаружили признаки атмосферы у малой экзопланеты, существование которой казалось невозможным, поскольку она находится на слишком близком расстоянии от своей звезды – красного карлика, известного своей нестабильностью. Если атмосфера на такой планете присутствует, то, по всей видимости, её необходимо постоянно восполнять. По мнению исследователей, источником этого восполнения является активная вулканическая деятельность.
Красные карлики характеризуются очень мощными вспышками. Некоторые астрономы полагают, что если бы подобная звезда находилась на месте Солнца, то жизнь на Земле была бы невозможна: излучение не позволило бы ей развиться и могло бы полностью уничтожить нашу атмосферу. В связи с этим многие исследователи не питают больших надежд на возможность существования жизни на планетах, вращающихся вокруг красных карликов (хотя другие продолжают активно возражают).
В течение нескольких последних лет ученые отмечают подобную картину в окрестностях Солнечной системы, в пределах 35 световых лет от нас, в южном созвездии Летучая Рыба. Там находится экзопланета L 98-59 b, масса которой составляет приблизительно половину земной, а ее размеры находятся между Землей и Марсом.
Она располагается на расстоянии около трех с небольшим миллионов километров от своей звезды — красного карлика — и завершает полный оборот вокруг неё всего за двое суток. Для сравнения, среднее расстояние между Меркурием и Солнцем составляет примерно 58 миллионов километров, а период его обращения — почти 88 суток.
Из-за расположения в непосредственной близости от звезды L 98-59 b, вероятно, находится под воздействием приливного захвата, постоянно демонстрируя одну и ту же сторону к своему светилу. Это приводит к разделению планеты на две неизменные области: зону постоянного дня и зону вечной ночи. По расчетам, дневная сторона получает в 22 раза больше энергии от звезды, чем Земля от Солнца.
Орбита этой планеты имеет значительный эксцентриситет. В результате L 98-59 b периодически сближается с родной звездой и удаляется от нее, а гравитационное воздействие светила приводит к тому, что планета попеременно растягивается и сжимается. Этот процесс вызывает внутреннее трение и, как следствие, дополнительный нагрев. Такое явление, известное как приливной разогрев, по мнению ученых, объясняет вулканическую активность спутника Юпитера Ио – известной вулканической луны газового гиганта.
Ранее предполагалось, что у экзопланеты L 98-59 b отсутствует атмосфера или она слишком плотная, чтобы пропускать свет. Недавние исследования, проведенные американскими астрономами, показали наличие атмосферы на этой планете. Результаты работы ученые опубликовали в статье, размещенная на сервере препринтов Корнеллского университета, расположенного в США).
Наблюдения за экзопланетой с использованием телескопа «Джеймс Уэбб» выявили особенности светового излучения, которые при моделировании оказались наиболее соответствуют сценарию атмосферы, насыщенной диоксидом серы – ключевом компоненте вулканических выбросов. Предполагается, что экзопланета испытывает приливной нагрев и, как следствие, вулканизм, в восемь раз превышающие показатели Ио.
Стоит подчеркнуть, что возраст звезды, а вместе с ней и всей планетной системы, невелик и не превышает 800 миллионов лет. Для сопоставления, Солнечной системе уже более четырех с половиной миллиардов лет. Однако, согласно мнению астрофизиков, даже за столь короткий, в космическом масштабе, период первичная атмосфера у экзопланеты L 98-59 b не смогла бы удержаться: если она и существовала, то вспышки звезды давно ее разрушили. В связи с этим ученые сделали вывод, что они наблюдают вторичную атмосферу, которая постоянно пополняется за счет новых извержений.