Ученые идентифицировали экзопланету L 98–59 d, которая, по всей видимости, относится к совершенно новому классу космических тел. Находясь на удалении около 35 световых лет от нашей системы, этот объект сохраняет состояние магматического океана на протяжении почти 5 миллиардов лет. Новое исследование позволило детально описать физические механизмы, которые поддерживают столь необычный геологический статус планеты.
Объект L 98–59 d был впервые зафиксирован в 2019 году благодаря данным космического телескопа TESS. Астрофизики установили, что масса планеты достигает 1,64 массы Земли при радиусе 1,627 земного. При этом плотность планеты составляет всего 2,2 г/см³, что примерно на 40% меньше аналогичного показателя Земли. Столь низкая плотность указывает на крайне специфический внутренний состав и нетипичное строение недр.
Команда исследователей из Оксфордского университета, опираясь на показатели телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) и других наблюдательных комплексов, пришла к выводу о существовании глобального океана магмы, который уходит на тысячи километров под силикатную мантию. Ключевым фактором, не дающим недрам затвердеть, выступает сера: она существенно снижает температуру плавления пород. Атмосферный состав планеты насыщен водородом и соединениями серы, в частности сероводородом (H2S) и диоксидом серы (SO2).
Иллюстрация: Mark A. Garlick
Присутствие серы также играет защитную роль для атмосферы, оберегая её от активного ультрафиолетового излучения, исходящего от звезды L 98–59 — типичного красного карлика. Постоянная дегазация сероводорода из магматического океана эффективно компенсирует разложение газов, что делает этот процесс похожим на тектоническую активность Земли на ранних этапах её формирования.
Компьютерное моделирование показало, что в прошлом L 98–59 d была крупнее и структурно ближе к суб-Нептунам. Процессы охлаждения и интенсивное влияние излучения родительской звезды привели к потере части атмосферной массы, сформировав нынешний облик планеты. По мнению ученых, подобные объекты выделяются в отдельный класс, расширяющий современную космологическую классификацию, которая до этого включала преимущественно газовые гиганты и водные миры.
«Наше открытие доказывает, что существующие системы классификации экзопланет излишне примитивны. Несмотря на то что L 98–59 d вряд ли способна поддерживать жизнь, она является ярким примером колоссального разнообразия планетных систем во Вселенной», — резюмировал ведущий автор работы Харрисон Николлс.
Углубить знания об этих объектах помогут предстоящие научные миссии. В частности, обсерватория PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) сосредоточится на поиске планет земного типа в обитаемых зонах, а миссия ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) займется детальным анализом атмосфер тысяч экзопланет, что позволит пролить свет на эволюцию подобных уникальных миров.
