Исследования продемонстрировали, что необычно высокая отражательная способность планет «горячих суперземель» не обусловлена свечением лавы, покрывающей их поверхность.
Некоторые экзопланеты, находящиеся на значительном удалении и обладающие массой, во много раз превышающей массу Земли, располагаются гораздо ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, и характеризуются высокой температурой поверхности. Эти «горячие суперземли» предположительно должны быть покрыты океаном лавы — это сочетание расплавленных горных пород и металлов. Предполагается, что их поверхность обладает низкой отражающей способностью и выглядит достаточно тёмной — не случайно художники часто изображают эти планеты как тусклые, едва светящиеся угольки.
На самом деле, альбедо (способность отражать свет) у горячих суперземель может достигать 40-50%, в то время как у Земли оно составляет всего 30%, даже с учетом наличия облаков и снега. Это навело ученых на мысль, что повышенная «яркость» таких экзопланет может быть связана со свечением раскаленной лавы. Однако новые исследования, представленные в статье в The Astrophysical Journal, опровергают эту гипотезу.
Исследователи из группы, возглавляемой профессором Сара Сигер из Массачусетского технологического института (MIT), подвергали образец шпата и базальта плавлению, затем измеряли излучение образовавшейся лавы. Полученные данные позволили оценить яркость планеты, полностью покрытой лавовым океаном. Аналогичные эксперименты проводились с образцами, находящимися в процессе частичного остывания и покрывающимися затвердевшей, гладкой поверхностью.
Даже сама по себе лава не способна обеспечить горячим суперземлям альбедо, превышающее 10%, вне зависимости от того, какие минералы изначально присутствовали в ее составе. Вероятно, более значительный вклад в высокую отражающую способность этих экзопланет вносит другой фактор: например, атмосфера, содержащая испарившиеся металлы, которые могут образовывать блестящие облака, эффективно отражающие излучение.
«Мы должны продолжить изучение планет, характеризующихся океанами из расплавленной породы, — говорит Захра Эссак, один из авторов исследования, отметила: «Изначально мы воспринимали их как светящиеся каменные шары, однако их поверхность может представлять собой гораздо более сложную систему, а атмосферные процессы — быть весьма необычными, демонстрируя явления, с которыми мы до этого не сталкивались».