Телескоп Джеймс Уэбб зафиксировал экстремальный температурный контраст на каменистой экзопланете
Телескоп «Джеймс Уэбб» впервые в истории получил детальную карту теплового излучения поверхности экзопланеты LHS 3844 b — каменистой суперземли, расположенной примерно в 49 световых годах от Земли и обращающейся вокруг холодного красного карлика типа M.
Наблюдения были выполнены с помощью инструмента среднего инфракрасного диапазона MIRI. Он зафиксировал тепловое излучение планеты во время её прохождения за звездой — в момент так называемого вторичного затмения. Этот метод позволил учёным измерить распределение температуры на поверхности, несмотря на огромную удалённость объекта.
Результаты показали крайне резкий температурный контраст между сторонами планеты. Дневная сторона, постоянно обращённая к звезде из-за приливного захвата, разогревается примерно до 770 °C. Ночная сторона практически не излучает тепло, что указывает на почти полное отсутствие перераспределения энергии.
Такой перепад температур свидетельствует о том, что у LHS 3844 b, вероятнее всего, нет существенной атмосферы. Газовая оболочка достаточной плотности сгладила бы разницу температур между полушариями, однако наблюдения этого не показывают. Это позволяет исключить плотную атмосферу, например, на основе углекислого газа или азота.
Спектральные данные также указывают на то, что поверхность планеты может быть сложена базальтовыми породами. По составу они напоминают вулканические породы, характерные для океанического дна Земли и лунных морских равнин. Таким образом, объект относится к классу каменистых планет с геологией, схожей с земной, но крайне враждебными условиями.
Исследование имеет важное значение для экзопланетологии, поскольку позволяет впервые напрямую оценивать наличие или отсутствие атмосферы у каменистых планет такого размера. Ранее подобные тепловые карты были недоступны из-за ограничений наблюдательных технологий. Диаметр LHS 3844 b примерно в 1,3 раза превышает земной, что делает результат особенно значимым для сравнения с нашей планетой.
Методика, применённая в этом исследовании, будет использоваться для изучения других потенциально интересных миров, включая планеты системы TRAPPIST-1, некоторые из которых находятся в зоне потенциальной обитаемости. Уже ведутся наблюдения нескольких из них, а данные по LHS 3844 b служат важной отправной точкой для интерпретации результатов.
При этом учёные подчёркивают, что выводы основаны на моделировании тепловых кривых и не являются абсолютно окончательными. Теоретически возможно существование крайне разрежённой атмосферы, которая не способна эффективно перераспределять тепло. Дальнейшие наблюдения в разных диапазонах спектра должны уточнить текущую интерпретацию.