Астрономы выяснили, откуда берется атмосфера у планет красных карликов

Красные карлики известны чрезвычайно сильными вспышками. Ряд астрономов считают, что если бы такая звезда оказалась на месте Солнца, жизни на Земле не было бы: радиация не дала бы ей никаких шансов и полностью «сдула» бы нашу атмосферу. Поэтому многие ученые возлагают мало надежд на планеты красных карликов в смысле поисков внеземной жизни (хотя другие им активно возражают).

Именно такой пример наблюдают несколько последних лет в ближайших окрестностях Солнечной системы — менее чем в 35 световых годах от нас, в южном созвездии Летучая Рыба. Там расположена экзопланета L 98-59 b массой примерно в половину Земли, а в размерах как нечто среднее между Землей и Марсом.

Она обретается всего в трех с небольшим миллионах километров от своей звезды — красного карлика — и совершает полный оборот вокруг него всего за двое суток. Напомним, между Меркурием и Солнцем — в среднем примерно 58 миллионов километров, и он делает полный круг почти за 88 суток.

В такой близости к своей звезде L 98-59 b, несомненно, находится в так называемом приливном захвате — все время обращена к светилу одной и той же стороной. За счет этого мир разделен на две неизменные зоны: вечного дня и вечной ночи. Дневная сторона, по оценкам, получает в 22 раза больше энергии, чем Земля от Солнца.

Вдобавок орбита этой планеты довольно сильно вытянута. Значит, L 98-59 b то приближается к звезде, то удаляется от нее, и гравитация светила то немного растягивает, то чуть сжимает планету. Это создает внутри нее трение и таким образом еще дополнительно нагревает. Это называют приливным разогревом. Именно так, по мнению планетологов, происходит со спутником Юпитера Ио — знаменитой вулканической луной газового гиганта.

До сих пор подозревали, что атмосферы у L 98-59 b нет либо она настолько плотная, что не пропускает свет. Недавно команда американских астрономов обнаружила, что атмосфера там все-таки есть. Ученые поделились своими выводами в статье, доступной на сервере препринтов Корнеллского университета (США).

Как выяснилось, при наблюдениях экзопланеты с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» они получили такие характеристики света, которые при моделировании разных вариантов лучше всего подошли для сценария атмосферы, очень богатой диоксидом серы, а это один из главных компонентов вулканических выбросов. По оценкам, экзопланета «страдает» от в восемь раз более сильного приливного нагрева и, как следствие, вулканизма, чем Ио.

Отметим, что звезда, а значит, и вся система, еще очень молода, ей не более 800 миллионов лет. Для сравнения, Солнечной системе уже больше четырех с половиной миллиардов лет. Тем не менее, по мнению астрофизиков, даже в течение такого небольшого, по космическим меркам, срока изначальная атмосфера L 98-59 b не могла бы сохраниться: если она была, вспышки родного солнца давно ее уничтожили. Поэтому исследователи пришли к выводу, что наблюдают уже вторичную атмосферу и ее постоянно подпитывают новые извержения.