Экзопланета утратила атмосферу и обзавелась новой

С помощью космического телескопа «Хаббл» астрономы обнаружили свидетельства вулканической активности, влияющей на атмосферу Gliese 1132b, каменистой экзопланеты, которая схожа с Землей по размеру и плотности. Они полагают, что, лишившись своей атмосферы, эта планета получила новую благодаря вулканизму.

Планета обращается вокруг красного карлика в созвездии Парусов, на расстоянии 39,3 световых года от Солнечной системы. Эта звезда в пять раз меньше Солнца, а количество излучаемой ею энергии меньше аналогичного показателя Солнца в 200 раз. Сама планета, единственная известная астрономам в этой системе, примерно в 1,2 раза крупнее Земли, а ее масса в 1,6 раза больше земной. Оборот вокруг своей звезды она совершает за 1,6 суток, расстояние до звезды у нее значительно меньше — 2,24 миллиона километров (между Землей и Солнцем почти 150 млн км). В результате планета разогревается до температуры около 232 °C. Возможно, правда, что на одном из ее полушарий прохладнее, так как планета Gliese 1132b всё время обращена к звезде одной и той же стороной.

Предположительно, эта планета когда-то обладала значительным слоем атмосферы из водорода и гелия, но быстро потеряла ее под интенсивным излучением звезды. Новые наблюдения телескопа «Хаббл» выявили на ней вторичную атмосферу, которая возникла после утраты изначальной атмосферы. Эта атмосфера лишена гелия, но содержит водород, метан, синильную кислоту, а также некоторое количество аммиака и углеводородов.

Астрономы считают, что водород из первичной атмосферы был поглощен расплавленной мантией планеты и теперь медленно высвобождается в ходе вулканической активности, образуя новую атмосферу. «Сначала мы думали, что эти сильно облучаемые планеты окажутся довольно скучными, потому что мы полагали, что они утратили свои атмосферу, — говорит Раисса Эстрела (Raissa Estrela), астроном из Лаборатории реактивного движения NASA. — Но мы проанализировали существующие наблюдения этой планеты, сделанные "Хабблом", и поняли, что атмосфера там есть».

Важным фактором в возникновении новой атмосферы стало синхронное вращение планеты, вследствие которого она всегда обращена к звезде одной и той же стороной. «Вопрос в том, что поддерживает мантию достаточно горячей, чтобы она оставалась жидкой и обеспечивала мощный вулканизм? Эта система особенная, поэтому в ней имеется возможность довольно сильного приливного нагрева», — объясняет астроном Марк Суэйн (Mark Swain) из Лаборатории реактивного движения NASA. Исследователи считают, что кора Gliese 1132b очень тонкая, возможно, всего в сотни метров толщиной. Это слишком мало, чтобы поддерживать что-либо, напоминающее вулканические горы. Ровная поверхность планеты может раскалываться, как яичная скорлупа, из-за действия приливных сил. Через такие трещины будет выделяться водород и другие газы.

Также астрономы предполагают, что вулканические явления, такие как разливы магмы, можно будет наблюдать в инфракрасном диапазоне, когда войдет в строй космический телескоп «Джеймс Уэбб».

Статью с результатами исследования опубликовал Astronomical Journal.