За първи път: телескопът „Джеймс Уеб“ изследва повърхността на екзопланета извън Слънчевата система

С помощта на космическия телескоп на НАСА „Джеймс Уеб“ астрономите, за първи път анализираха повърхността на планета извън Слънчевата система. Екзопланетата LHS 3844 b се оказа тъмен, разпален свят без атмосфера, подобен на Меркурий. Прякото анализиране на геологията на такава далечна планета е „следващата стъпка към разкриването на природата“ на подобни светове, според учените.

LHS 3844 b е с около 30% по-голяма от Земята и се намира на разстояние 50 светлинни години от нея. Планетата се причислява към така наречените „суперземи“.

За разлика от повечето изследвания на екзопланети, които се фокусират върху атмосферата им, в този случай групата е проучила топлинното излъчване на самата повърхност на LHS 3844 b.

„Благодарение на невероятната чувствителност на „Джеймс Уеб“ можем да улавяме светлината, идваща директно от повърхността на тази далечна скалиста планета. Виждаме тъмна, гореща, безжизнена скала, напълно лишена от каквато и да е атмосфера.“

каза главният изследовател на програмата Лаура Крайдберг от Института „Макс Планк“ в Германия

Планетата е открита през 2019 година. Температурата на дневната страна достига около 725°C. През 2023 и 2024 година групата на Крайдберг наблюдава три вторични затъмнения – моменти, в които планетата залязва зад своята звезда. С инструмента за средния инфрачервен диапазон (MIRI) на телескопа „Джеймс Уеб“ учените измериха инфрачервеното излъчване на разгорещената дневна страна на планетата и въз основа на тези данни изследваха нейната повърхност.

Сигналът беше сравнен с характеристиките на известни скални образувания и минерали от Земята, Луната и Марс. Групата изключи земноподобна кора, богата на кварц и гранит: както се отбелязва в работата, такава кора обикновено се формира в резултат на геоложки процеси с участието на вода и тектоника на плочите, която преработва скалата и изтласква по-леките минерали към повърхността. Данните сочат базалт – тъмна вулканична скала, наситена с желязо и магнезий и широко разпространена на Луната и Меркурий.

„Тази планета вероятно съдържа малко вода.“

каза водещият автор на изследването Себастиан Зиб

Според изследователите едно от възможните обяснения е, че неотдавнашната вулканична активност е формирала на LHS 3844 b сравнително млада повърхност, където прясната лава все още не е разрушена от ударите на микрометеорити. Въпреки това, както се отбелязва в работата, такава активност обикновено се съпровожда от изхвърляне на газове като въглероден диоксид или серен диоксид, а MIRI не е засякъл тези газове.

Според алтернативната версия, планетата може да е покрита с дебел слой тъмно, дребнозърнесто вещество, образувало се в течение на дълъг период под въздействието на радиация и метеоритни удари, подобно на Луната или Меркурий. Без атмосфера повърхността би била особено уязвима за този процес, известен като космическо изветряване, което постепенно разрушава и потъмнява скалната маса. „Тази алтернатива предполага по-дълги периоди на геоложка неактивност, тоест условия, противоположни на първия сценарий“, заявиха астрономите.

Екипът вече е планирал нови наблюдения с телескопа „Джеймс Уеб“, за да уточни свойствата на повърхността и да разбере дали тя се състои от монолитна скала или от рохкав, изветрял материал.

„Уверени сме, че същият метод ще позволи да се установи същността на кората на LHS 3844 b, а в бъдеще и на други скалисти екзопланети.“

съобщи Крайдберг