Космічний телескоп «Джеймс Вебб» дозволив астрономам уперше отримати детальний спектр поверхні скелястої екзопланети, завдяки чому з’ясували, що вона темна й позбавлена атмосфери. Імовірно, поверхня планети сформувалася давно та піддавалася тривалому впливу космічного випромінювання, чим вона нагадує поверхню Місяця. Ці результати важливі для порівняння будови й еволюції планет Сонячної системи та планет за її межами. Дослідження опублікували в журналі Nature Astronomy.

Художнє зображення екзопланети LHS 3844 b, також відомої як Ква'ква. NASA / JPL-Caltech

Як вдалося розгледіти поверхню кам’янистої екзопланети?

Багато років астрономи вивчають переважно атмосфери далеких екзопланет, адже саме вони залишають помітні сліди у спектрах випромінювання. Натомість поверхню кам’янистих планет побачити значно складніше, особливо якщо вони далекі та невеликі. Науковці прагнули зрозуміти, чи можливо напряму визначити склад поверхні таких планет і відрізнити її від впливу атмосфери. Для цього астрономи використали космічний телескоп «Джеймс Вебб», який спостерігав за екзопланетою LHS 3844 b, також відомою як Ква'ква, в інфрачервоному діапазоні під час її затемнення зіркою. Ця планета на 30 відсотків більша за Землю та завжди обернена одним боком до своєї зорі, тож має температуру поверхні близько 1000 Кельвінів або 725 градусів Цельсія.

Вимірюючи теплове випромінювання планети, дослідники отримали її спектр і порівняли його з лабораторними спектрами різних гірських порід. Виявилося, що спектр добре описується випромінюванням нагрітої твердої поверхні, що свідчить про відсутність щільної атмосфери, а також вказує на темні породи в складі поверхні — ймовірно, базальт або олівін. Водночас слідів світлих порід на кшталт граніту та дрібнодисперсний пил не виявили. Також дослідники не знайшли ознак газів, зокрема вуглекислого та сірчаного газу, що означає відсутність навіть тонкої вулканічної атмосфери. Відсутність такої атмосфери також показує, що планета не має активних геологічних процесів, які сприяли б викиду газів в атмосферу, тож вона сформувалася відносно давно.

Чим ще дивували астрономів кам’янисті екзопланети

🛰 Свою першу кам’янисту екзопланету телескоп «Джеймс Вебб» відкрив у 2023 році — вона виявилася подібною до Землі за розмірами та обертається навколо червоного карлика.

😶‍🌫️ На іншій подібній на Землю екзопланеті телескоп розгледів сліди водяної пари, але астрономи ще перевірятимуть, походить вона від самої планети чи від її батьківської зорі.

🧲 А радіоспалахи від батьківської зорі вказали науковцям на першу відому кам’янисту екзопланету з магнітосферою, що обертається навколо цієї зорі.