Дослідження, що включає вимірювання космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), показує, що екзопланета 55 Cancri e має вторинну атмосферу, дегазовану океаном магми. Замість випаровуваної породи атмосфера може бути багатою CO2 і CO. Це перший випадок виявлення вторинної атмосфери навколо кам’яної екзопланети, і це має важливе значення в науці про екзопланети, оскільки отримання та підтримка багатої газом атмосфери кам’янистою планетою є ключовим. до жилості.
Екзопланети (тобто планети за межами Сонячної системи) є центром пошуку ознак позаземного життя. Виявлення та характеристика екзопланет у зоряних системах важливі для вивчення придатних для життя планет, подібних до Землі, з середовищем і умовами, сприятливими для життя.
Перші екзопланети були виявлені в 1990-х роках. З тих пір за останні кілька десятиліть було відкрито понад 5000 екзопланет. Майже всі вони були знайдені в нашій рідній галактиці Чумацький Шлях. Ан екзопланета у зовнішній галактиці було вперше виявлено у 2021 році.
Екзопланети зі скелястим рельєфом і вторинною атмосферою представляють особливий інтерес для астрономів саме тому екзопланет ймовірно, умови, подібні до земних. Вторинна атмосфера утворюється внаслідок викиду газів матеріалів, що потрапили в теплу мантію, на поверхню планети. Для планет земної групи первинна атмосфера, утворена легкими газами, такими як водень і гелій, накопичені під час початкового формування планети, втрачається через нижчу температуру поверхні та швидкість виходу планети.
Екзопланета 55 Cancri e
Екзопланета 55 Cancri e — гаряча скеляста екзопланета, розташована на відстані 41 світлового року від Землі в сузір’ї Рака. Переважно скеляста з рівноважною температурою близько 2,000 K, вона обертається навколо сонцеподібної зірки 55 Cancri і класифікується як суперземля (оскільки її діаметр вдвічі більший за земний і трохи більша щільність). Його склад, ймовірно, буде схожий на скелясті планети в Сонячній системі.
Попередні дослідження цієї екзопланети показали наявність атмосфери, багатої на леткі речовини. Результати не сприяли наявності H2/В первинній атмосфері домінує He, але це не може виключити можливість того, що газова оболонка складається з пароподібної породи, оскільки планета досить гаряча, щоб дозволити випаровування розплавлених порід. Невідомо, чи атмосфера цієї екзопланети вторинно утворилася в результаті викиду матеріалів, захоплених теплою мантією, на поверхню планети.
Вторинна атмосфера розвивається після первинних більш легких газів (головним чином H2 і He) втрачаються, коли планета охолоджується. Він утворюється внаслідок викиду газів із внутрішніх частин планети на поверхню внаслідок вулканів або тектонічної діяльності. Наприклад, атмосфера Венери, Землі та Марса є вторинною атмосферою. Наявність вторинної атмосфери на екзопланеті свідчить про подальшу еволюцію планети на ранній стадії розвитку до можливої придатності для життя.
Дослідження JWST екзопланети 55 Cancri e
Вимірювання спектру теплового випромінювання екзопланети 55 Cancri e інструментами на борту космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) виключило можливість того, що атмосфера складається з пароподібної породи. Нові знахідки вказують на те, що атмосфера дегазована з океану магми і, ймовірно, багата CO2 і CO.
Це важлива подія в науці про екзопланети. Це перший випадок, коли було виявлено, що навколишня атмосфера екзопланети утворена з матеріалів, що виділяють гази з надр (вторинна атмосфера).
У минулому Земля, Венера і Марс у нашій Сонячній системі були вкриті океаном магми із взаємодією атмосфери, поверхні та внутрішньої частини. Отже, нова розробка може допомогти нам краще зрозуміти перші умови Землі, Венери та Марса, а також те, як кам’яниста планета набуває й підтримує насичену газом атмосферу, що є ключовою умовою для того, щоб планета була придатною для життя.
***
Список використаної літератури:
- JPL. Екзопланети – Вебб з НАСА натякає на можливу атмосферу навколо Скелястої екзопланети. Опубліковано 8 травня 2024 р. Доступно за адресою https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-webb-hints-at-possible-atmosphere-surrounding-rocky-exoplanet
- Ху, Р., та ін 2024. Вторинна атмосфера на скелястій екзопланеті 55 Cancri e. Природа 630, 609–612. Опубліковано: 08 травня 2024 р. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07432-x
- Університет штату Орегон. Сторінки – Первинна та вторинна атмосфера. Доступний на https://pages.uoregon.edu/jschombe/ast121/lectures/lec14.html
***
