Даследаванне з удзелам вымярэнняў касмічнага тэлескопа Джэймса Уэба (JWST) сведчыць аб тым, што экзапланета 55 Cancri e мае другасную атмасферу, дэгазаваную магмай акіяна. Замест выпаранай горнай пароды атмасфера можа быць багатая CO2 і CO. Гэта першы выпадак выяўлення другаснай атмасферы вакол камяністай экзапланеты і мае важнае значэнне ў навуцы аб экзапланетах, таму што набыццё і падтрыманне багатай газам атмасферы камяністай планетай з'яўляецца ключавым да жылля.
Экзапланеты (г.зн. планеты па-за Сонечнай сістэмай) з'яўляюцца цэнтрам пошуку прыкмет пазаземнага жыцця. Выяўленне і характарыстыка экзопланеты у зорных сістэмах важныя для вывучэння прыдатных для жыцця планет, падобных да зямлі, з навакольным асяроддзем і ўмовамі, спрыяльнымі для жыцця.
Першыя экзапланеты былі выяўлены ў 1990-х гадах. З тых часоў за апошнія некалькі дзесяцігоддзяў было выяўлена больш за 5000 экзапланет. Амаль усе яны былі знойдзены ў нашай роднай галактыцы Млечны Шлях. Ан экзапланета у знешняй галактыцы быў упершыню знойдзены ў 2021 годзе.
Экзапланеты са скалістым рэльефам і другаснай атмасферай уяўляюць асаблівую цікавасць для астраномаў менавіта таму экзопланеты Верагодна, будуць падобныя на зямныя ўмовы. Другасная атмасфера ўтвараецца ў выніку выкіду на паверхню планеты матэрыялаў, якія трапілі ў цёплую мантыю. Для планет зямной групы першасная атмасфера, якая ўтвараецца з лёгкіх газаў, такіх як вадарод і гелій, якія назапасіліся падчас першапачатковага фарміравання планеты, губляецца з-за больш нізкай тэмпературы паверхні і хуткасці выхаду планеты.
Экзапланета 55 Cancri e
Экзапланета 55 Cancri e - гэта гарачая камяністая экзапланета, якая знаходзіцца ў 41 светлавым годзе ад Зямлі ў сузор'і Рака. Пераважна камяністая з раўнаважнай тэмпературай каля 2,000 К, яна круціцца вакол падобнай да Сонца зоркі 55 Канкры і класіфікуецца як суперзямля (паколькі яе дыяметр у два разы перавышае дыяметр Зямлі і крыху большую шчыльнасць). Яго склад, верагодна, будзе падобны на скалістыя планеты Сонечнай сістэмы.
Папярэднія даследаванні гэтай экзапланеты паказвалі на наяўнасць атмасферы, багатай лятучымі рэчывамі. Вынікі не спрыялі наяўнасці H2/У першаснай атмасферы дамінуе He, але гэта не можа выключыць магчымасць таго, што газавая абалонка складаецца з выпаранай пароды, паколькі планета дастаткова гарачая, каб расплаўленыя пароды маглі выпарацца. Немагчыма даведацца, ці з'яўляецца атмасфера гэтай экзапланеты другаснай, утворанай у выніку вылучэння на паверхню планеты матэрыялаў, захопленых цёплай мантыяй.
Другасная атмасфера развіваецца пасля першасных больш лёгкіх газаў (у асноўным H2 і Ён) губляюцца, калі планета астывае. Ён утвараецца ў выніку выкіду газаў з нетраў на паверхню планеты з-за вулканаў або тэктанічных дзеянняў. Напрыклад, атмасфера Венеры, Зямлі і Марса з'яўляецца другаснай атмасферай. Наяўнасць другаснай атмасферы на экзапланеце сведчыць аб далейшай эвалюцыі планеты на ранняй стадыі развіцця ў напрамку магчымасці жыцця.
Даследаванне JWST экзапланеты 55 Cancri e
Вымярэнні спектру цеплавога выпраменьвання экзапланеты 55 Cancri e прыборамі на борце касмічнага тэлескопа Джэймса Уэба (JWST) выключылі магчымасць таго, што атмасфера складаецца з выпаранай пароды. Новыя знаходкі паказваюць, што атмасфера дэгазавана з акіяна магмы і, верагодна, багатая CO2 і CO.
Гэта значнае развіццё навукі аб экзапланетах. Гэта першы раз, калі выяўлена, што навакольная атмасфера экзапланеты ўтвараецца з матэрыялаў, выкінутых з нетраў (другасная атмасфера).
Зямля, Венера і Марс у нашай Сонечнай сістэме ў мінулым былі пакрытыя акіянам магмы з узаемадзеяннем атмасферы, паверхні і інтэр'еру. Такім чынам, новая распрацоўка можа дапамагчы нам лепш зразумець раннія ўмовы Зямлі, Венеры і Марса і тое, як камяністая планета набывае і падтрымлівае багатую газам атмасферу, што з'яўляецца ключавым патрабаваннем для таго, каб планета была прыдатнай для жыцця.
***
Спасылкі:
- JPL. Экзапланеты – Уэб з НАСА намякае на магчымую атмасферу вакол экзапланеты Рокі. Апублікавана 8 мая 2024 г. Даступна па адрасе https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-webb-hints-at-possible-atmosphere-surrounding-rocky-exoplanet
- Ху, Р., і інш 2024. Другасная атмасфера на камяністай экзапланеце 55 Cancri e. Прырода 630, 609–612. Апублікавана: 08 мая 2024 г. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07432-x
- Універсітэт Арэгона. Старонкі – Першасная і другасная атмасфера. Даступны па адрасе https://pages.uoregon.edu/jschombe/ast121/lectures/lec14.html
***
 suggests that the exoplanet 55 Cancri e has a secondary atmosphere outgassed by magma ocean. Instead of vapourised rock, the atmosphere may be rich in CO2 and CO. This is the first instance of detection of secondary atmosphere around a rocky exoplanet and is significant in exoplanet science because acquisition and sustenance of a gas rich atmosphere by a rocky planet is key to habitability. ){kind=link}