Используя данные обсерватории James Webb Space Telescope астрономы обнаружили доказательства наличия богатой углеродом атмосферы на «адской» планете 55 Рака e. Учёным впервые удалось получить свидетельства существования атмосферы у экзопланеты земного типа.

Может ли «адская планета» иметь атмосферу? Новое исследование, опубликованное в журнале Nature 8 мая, позволяет предположить, что это возможно. При помощи JWST исследователи наконец нашли решение головоломки, которая озадачивала астрономов на протяжении нескольких десятилетий, а вместе с тем и получили качественное свидетельство наличия атмосферы на планете земного типа за пределами Солнечной системы.

55 Рака e – это поистине адское местечко. Данная планета классифицируется как «супер-Земля». Она вдвое превосходит нашу планету по размеру и обращается вокруг своей солнцеподобной звезды на чрезвычайно малом расстоянии, которое составляет всего 4% от расстояния между Солнцем и Меркурием. Предположительно, её поверхность представляет собой море расплавленной магмы, а температура среды достаточно высока для плавления железа. С самого момента открытия планеты в 2004 году учёные были весьма озадачены многочисленными аспектами её существования, включая критически короткий орбитальный период, плотность её пород и вероятность наличия атмосферы. Изначально астрономы не были уверены, может ли подобный мир в принципе поддерживать атмосферу, и некоторые из них были уверены, что это невозможно из-за слишком малого расстояния до звезды. Впрочем, наблюдение 55 Рака e при помощи обсерватории JSWT показало, что эта планета действительно удерживает тонкий слой атмосферы, пусть и очень необычной.

Первым аргументом в пользу наличия атмосферы на сверхгорячей супер-Земле стали аномальные температурные показатели, считанные посредством одного из инструментов телескопа MIRI. Дневная сторона экзопланеты с аналогичными параметрами орбиты без атмосферы разогревалась бы как минимум до 2200 °C. Однако MIRI показал, что с дневной стороны 55 Рака e температура достигает лишь 1500 °C. Эта аномалия позволяет предположить наличие воздушных течений, которые переносят тёплые воздушные массы на ночную сторону экзопланеты. Затем астрономы проанализировали химический состав предполагаемой атмосферы при помощи инструмента NIRCam и обнаружили в ней признаки углекислого газа и окиси углерода.

Исследователи отмечают, что тонкий слой газа окружал планету не всегда, поскольку она постоянно пребывает под потоком мощного солнечного ветра. Вероятно, это так называемая вторичная атмосфера, которая вырывается наружу из кипящих внутренностей 55 Рака e. Таким образом экзопланета способна постоянно возобновлять свой лёгкий газовый шлейф.