James Webb готується до вивчення лавового світу

NASA назвала екзопланети, які стануть першою метою для космічного телескопа James Webb (JWST). Вибір дослідників припав на лавовий світ 55 Рака е та суперземлю LHS 3844 b, яка не має атмосфери.

Лавова екзопланета 55 Рака е

55 Рака е розташована від нас на відстані 40 світлових років. Вона обертається навколо сонцеподібної зорі, що входить до складу подвійної системи. Це суперземля: кам’яне тіло, яке за радіусом перевершує нашу планету в 1,8 раза, а за масою — у 8 разів. Орбіта 55 Рака е проходить на відстані 0,0154 а. о. (2,3 млн км) від поверхні центрального світила. З великою часткою ймовірності вона перебуває у приливному захопленні та постійно повернена до зорі однією стороною.

55 Рака е в уявленні художника. Джерело: NASA

Завдяки космічному телескопу Spitzer астрономи зуміли виміряти температуру освітленої півкулі екзопланети. Виявилося, що вона досягає 2300°C. Швидше за все, денний бік цього небесного тіла повністю покритий океаном лави. На нічній стороні трохи «прохолодніше»: її температура становить +1400°C.

При цьому найбільш гаряча точка 55 Рака е розташована зовсім не в центрі освітленої півкулі, вона зміщена, а кількість тепла, яке випускається, варіюється. За однією з версій, це пов’язано з тим, що екзопланета має щільну атмосферу. За іншою, насправді 55 Рака е перебуває не в приливному захопленні, а в орбітальному резонансі на кшталт того, що існує на Меркурії (за два меркуріанські роки планета здійснює три оберти навколо своєї осі).

Лавовая планета
Лавова екзопланета 55 Рака е в уявленні художника. Джерело: NASA, ESA, CSA, Dani Player (STScI)

В останньому випадку на 55 Рака е можуть бути цикли дня та ночі. Своєю чергою це означає ймовірність того, що гірські породи, які випаровуються з лавового океану, увечері конденсуватимуться та знову випадатимуть на поверхню у вигляді кам’яного дощу.

Під час спостережень JWST має встановити, чи є у 55 Рака е атмосфера, й визначити її хімічний склад. Це дозволить з’ясувати, який з двох описаних сценаріїв ближче до дійсності.

Гаряча суперземля LHS 3844 b

LHS 3844 b обертається навколо червоного карлика, розташованого на відстані 48 світлових років від Землі. Її радіус перевершує радіус нашої планети у 1,3 раза.

Цей світ цікавить астрономів через його екстремальну близькість до рідної зорі. Орбіта LHS 3844 b проходить на відстані 900 тис. км від червоного карлика (це всього у 2,3 раза більше відстані між Землею та Місяцем). LHS 3844 b не має істотної атмосфери й вона завжди повернена до зорі однією і тією ж стороною. За оцінками астрономів, її температура може досягати 770°C.

Сравнение размеров экзопланет
Порівняння розмірів екзопланет 55 Рака е та LHS 3844 b із Землею та Нептуном. Джерело: NASA, ESA, CSA, Dani Player (STScI)

Поєднання цих факторів робить можливими прямі спостереження потоку інфрачервоного випромінювання, який виходить від освітленої півкулі LHS 3844 b, що своєю чергою дає можливість проводити його хімічний аналіз. У процесі попередніх спостережень астрономи вже зуміли встановити, що поверхня LHS 3844 b має невелике альбедо, яке можна порівняти з альбедо Меркурія та Місяця.

Завдяки своїм досконалішим інструментам JWST зможе зробити наступний крок: вивчити спектр суперземлі та визначити хімічний склад її поверхні. Крім того, якщо на LHS 3844 b існує вулканічна активність, орбітальна обсерваторія має визначити наявність вулканічних газів у її спектрі.

За матеріалами https://www.nasa.gov

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Новини інших медіа