С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы впервые смогли проанализировать поверхность экзопланеты, находящейся за пределами Солнечной системы. Ею стала LHS 3844 b — тёмный и раскалённый мир, лишённый атмосферы и по своим характеристикам напоминающий Меркурий. Учёные подчеркивают, что прямая расшифровка геологии настолько удалённого объекта является важнейшим этапом в изучении природы каменистых планет.
LHS 3844 b относится к классу «сверхземель»: она примерно на 30% крупнее нашей планеты и расположена на расстоянии 50 световых лет от неё. В отличие от большинства подобных исследований, которые фокусируются на изучении атмосферы, данная группа учёных сосредоточилась на тепловом излучении непосредственно поверхности объекта.
«Благодаря невероятной чувствительности «Джеймса Уэбба» мы улавливаем свет, идущий напрямую с поверхности этой далёкой каменистой планеты, — пояснила руководитель программы Лаура Крайдберг из Института астрономии Общества Макса Планка. — Мы видим тёмную, горячую, безжизненную скалу, полностью лишенную какой-либо атмосферы».
Планета была открыта в 2019 году. Она совершает полный оборот вокруг своего холодного красного карлика всего за 11 часов и находится в приливном захвате: одна сторона мира всегда обращена к звезде, в то время как другая погружена в вечную тьму. Температура на освещённой части достигает 725 °C. В ходе наблюдений 2023 и 2024 годов исследователи изучили три вторичных затмения, используя прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI) для анализа излучения раскалённой дневной стороны.
Полученный сигнал астрономы сравнили с характеристиками минералов и пород Земли, Марса и Луны. Специалисты сразу исключили кору земного типа с высоким содержанием кремнезёма (гранита), так как её формирование требует наличия воды и тектоники плит. Данные указали на базальт — тёмную вулканическую породу, богатую железом и магнием. «Эта планета, вероятно, содержит крайне мало воды», — отметил ведущий автор исследования Себастьян Зиба из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
Исследователи рассматривают две основные версии происхождения поверхности:
- Недавняя вулканическая активность. Свежая лава могла сформировать молодую поверхность, которая ещё не была разрушена микрометеоритами. Однако прибор MIRI не зафиксировал выбросов газов, таких как диоксид серы или углекислый газ, которые обычно сопровождают вулканизм.
- Космическое выветривание. Поверхность может быть покрыта толстым слоем мелкозернистого тёмного вещества, образовавшегося под воздействием радиации и метеоритных ударов за длительный период, как это происходит на Луне. Отсутствие атмосферы делает планету особенно уязвимой для этого процесса.
Команда астрономов уже запланировала дополнительные наблюдения. По мнению Лауры Крайдберг, успех данного метода открывает перспективы для изучения коры многих других каменистых экзопланет.
