Екзопланета GJ 1132 b е изгубила атмосферата си, но след това си е създала нова

Пет години след откриването си GJ 1132 b – една от най-интересните планети в Млечния път – стана дори по-интригуваща. Изглежда, че след като е изгубила своята атмосфера, тя е успяла да си създаде нова.

Ако наблюденията на учените се окажат верни, то това ще е първият идентифициран случай на екзопланета, която е реформирала значително своята атмосфера посредством вулканичната си дейност.

От една страна, това позволява на изследователите да проучат магмения състав на екзопланетата, като изследват нейната атмосфера. От друга, ни показва, че вероятно съществуват много други екзопланети от този тип, които разполагат с атмосфера и които бихме могли да проучим. Научният труд, описващ резултатите, е приет за публикуване в The Astronomical Journal и може да бъде прочетен предварително в arXiv.

“Изключително вълнуващо е, тъй като смятаме, че атмосферата, която виждаме сега, е регенрирана – възможно е да е вторична атмосфера – казва астрономът Раийса Естрела от Лаборатория за реактивно движение на NASA в Пасадена. – Първоначално смятахме, че тези изключително облъчени планети вероятно са доста скучни, тъй като са изгубили своите атмосфери. Ние обаче разгледахме наличните набл‘дения, направени над тази планета чрез телескопа „Хъбъл“ и си казахме, „А, не, тук има атмосфера.““.

GJ 1132 b озадачава учените още от откриването си през 2015-та. Това е скалист свят, чиято маса е 1,66 пъти по-голяма от тази на Земята (размерът ѝ е 1,16 пъти по-голям в сравнение с нашия роден свят). Намира се на едва 41 светлинни години от нас. Астрономите смятаха, че по-задълбоченото ѝ проучване ще ни позволи да научим по-добре скалистите планети в собствената ни Слънчева система (като Земята, Венера и Марс).

Съществуват, разбира се, някои съществени разлики. Орбитата на GJ 1132 b около своята звезда GJ 1132 е 1,6-дневна. Въпреки че GJ 1132 е малко червено джудже, то е доста по-хладно и бледо от Слънцето, но може да достигне температури от порядъка на 257 градуса по Целзий. Освен това облъчва GJ 1132 b с 19 пъти повече слънчева радиация, отколкото Слънцето – Земята.

Не на последно място, учените вярват, че GJ 1132 b е започнала своя живот преди 5 милиарда години като много по-различна от Земята, Марс и Венера планета. Според тях някога тя е била мини Нептун – по-малък от Нептун, но по-голям от Земята свят. Онова, което е останало накрая, е скалистото ядро, след като първоначалната, базирана на водород, атмосфера се е изпарила в рамките на едва няколко стотици милиона години заради звездната радиация.

Впоследствие астрономите използват телескопа MPG/ESO в Чили, за да наблюдават екзопланетата по време на нейния транзит между нас и звездата. Подобно пасажи водят до бледи спадове в слънчевата светлина, но ако екзопланетата има атмосфера, светлината в някои дължини на вълните може да бъдат абсорбирана и излъчена от атомите в атмосферата, разкривайки по този начин присъствието на различни елементи.

Според данните на MPG/ESO GJ 1132 b в действителност има атмосфера и изглежда тя е богата на водород (което съвпада със сценария за т.нар. мини Нептун).

По-задълбочени проучвания на екзопланетата, направени с телескопа „Хъбъл“ обаче, преобръщат тази идея надолу с главата.

Атмосферата на GJ 1132 b не е съставена само от водород. Тя представлява сложен микс от водород, циановодород, метан и амоняк. Освен това е допълнена от гъст въглеворододна мъгла, сходна със земния смог.

Според данните на учените атмосферното налягане на повърхността е сходно с това на Земята. Тъй като атмосферата ѝ все още „изтича“ в космическото пространство, това е наистина забележително.

За да открият какво точно се случва, учените прибягват до помощта на компютърните модели. Изглежда, че най-вероятното обяснение е, че първоначалната водородна атмосфера на GJ 1132 b е била абсорбирана от океана от разтопена магма, който е покривал планетата в ранните ѝ години.

Въпреки че днес повърхността на планетата се е охладила, интериорът ѝ е все още топъл и активен – гравитационните взаимодействия на GJ 1132 b със звездата ѝ го поддържат горещ и „кашав“. Вулканичната активност освобождава, наред с останалите елементи, и водород, който се влива в новата атмосфера. Казано иначе – макар и оригиналната атмосфера продължава да изтича, тя всъщност се възстановява с водорода, съхраняван в мантията на планетата.

Тези открития биха могли да обяснят защо има толкова много планети тип мини Нептун. Освен това означава потенциално, че дори и една планета да започне своя живот по подобен начин, не е изключено един ден да се превърне в свят от типа на Земята, Венера и Марс – скалист, вулканично активен (поне на някакъв етап от съществуването си) и притежаващ атмосфера.

Изследването ще бъде публикувано в The Astronomical Journal и може да бъде прочетено предварително в arXiv.

Източник: Science Alert