Астрономы нашли новый класс планет названный серным миром

Астрономы, использующие космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), совершили открытие, которое переворачивает традиционные представления о классификации планет за пределами Солнечной системы. Долгое время считалось, что небольшие экзопланеты могут быть либо каменистыми «суперземлями», либо мини-нептунами, окутанными плотной газовой оболочкой. Однако новое исследование, опубликованное 16 марта в журнале Nature Astronomy, идентифицировало совершенно новый класс небесных тел — «серный мир», поверхность которого представляет собой глобальный и, по-видимому, вечный океан расплавленной лавы.

Объектом изучения стала планета L 98-59 d, расположенная на расстоянии примерно 35 световых лет от нас. Первоначально она не вызывала особого интереса и классифицировалась как рядовая каменистая планета. Но данные, полученные с JWST, ошеломили исследователей из Оксфордского университета. Плотность планеты, размер которой примерно в 1,6 раза превышает земной, оказалась настолько низкой, а ее атмосфера — настолько богатой сероводородом, что стандартные модели перестали работать. Эта химическая смесь указала на гораздо более бурную и сложную структуру, чем простая порода.

Открытие L 98-59 d бросает вызов устояввшемуся делению планет на два типа — либо каменистые, либо ледяные и газовые — предлагая взглянуть на мир, где ключевую роль играет сера. Как пояснил ведущий автор исследования доктор Харрисон Николс с кафедры физики Оксфордского университета, обнаружение такого объекта предполагает, что существующие категории для описания малых планет могут быть слишком упрощенными. Хотя этот раскаленный мир вряд ли пригоден для жизни, он наглядно демонстрирует невероятное разнообразие планетных систем за пределами нашей.

С помощью компьютерного моделирования ученые восстановили эволюционную историю L 98-59 d. Выяснилось, что планета представляет собой не просто горячий камень, а жидкий мир. Под тонкой коркой скрывается гигантский океан расплавленного силиката глубиной в тысячи километров. Этот магматический океан действует как колоссальный внутренний резервуар для серы, постоянно «выдыхая» серосодержащие газы, включая сероводород (который придает знакомый запах тухлых яиц), в атмосферу.

Этот внутренний цикл переработки вещества является ключом к выживанию атмосферы L 98-59 d. Несмотря на интенсивное рентгеновское излучение звезды, которое должно было бы давно развеять газовую оболочку, вулканическая активность мантии постоянно ее подпитывает. Ультрафиолетовый свет звезды запускает в верхних слоях атмосферы создание диоксида серы, а глубинный океан магмы служит буфером, накапливая и высвобождая летучие вещества на протяжении миллиардов лет. Это позволяет предположить, что планета могла эволюционировать из более крупного «субнептуна» в свое нынешнее состояние.

Хотя посещение планеты, атмосфера которой напоминает утечку газа, вряд ли можно назвать привлекательным туристическим направлением, L 98-59 d имеет огромную научную ценность. Она служит своеобразной машиной времени. Ведь каждая каменистая планета, включая Землю и Марс, начинала свое существование именно как расплавленный мир. Изучая L 98-59 d, ученые получают уникальную возможность заглянуть в прошлое и понять, как океаны магмы формируют атмосферу, которая в конечном итоге делает планету пригодной (или непригодной) для жизни. Как отметил доктор Ричард Чаттерджи, компьютерные модели позволяют буквально повернуть время вспять и проследить эволюцию этой необычной экзопланеты. С учетом новых данных, поступающих с JWST, и предстоящих миссий, таких как Ariel и PLATO, астрономы готовятся к новым, возможно, еще более неожиданным открытиям.