Вулканическая активность изменила атмосферу экзопланеты Gliese 1132b

Используя космический телескоп Хаббл, астрономы обнаружили свидетельства вулканической активности, реформирующей атмосферу Gliese 1132b, скалистой экзопланеты, похожей на Землю по размеру и плотности.

Звезда Gliese 1132 — красный карлик, расположенный на расстоянии 39,3 световых лет в созвездии Паруса.

Иначе известная как GJ 1132, звезда в пять раз меньше нашего светила, гораздо холоднее и слабее Солнца, излучая всего лишь 1/200-ю часть света.

Возле нее находится по крайней мере одна планета — Gliese 1132b, которая была недавно открыта с помощью обсерватории MEarth-South Observatory.

Инопланетный мир примерно в 1,2 раза больше Земли, а его масса в 1,6 раза больше массы Земли.

Он вращается вокруг своей звезды-хозяина каждые 1,6 дня на расстоянии 2,25 миллиона километров. В результате планета нагревается до температуры около 232 градусов по Цельсию.

Gliese 1132b, по-видимому, зародилась как суб-Нептуновая планета с толстым слоем атмосферы.

Начав с радиуса, в несколько раз превышающего радиус Земли, планета быстро потеряла свою первичную водородную и гелиевую атмосферу из-за интенсивного излучения от ее горячей молодой звезды. За короткий промежуток времени она превратилась в голое ядро размером с Землю.

Новые наблюдения Хаббла обнаружили вторичную атмосферу, которая заменила первую атмосферу Gliese 1132b. Она богат водородом, цианистым водородом, метаном и аммиаком, а также имеет углеводородную дымку.

Астрономы предполагают, что водород из первоначальной атмосферы был поглощен расплавленной магматической мантией планеты и теперь медленно высвобождается вулканизмом, образуя новую атмосферу.

Эта вторая атмосфера, которая продолжает утекать в космос, постоянно пополняется из резервуара водорода в магме мантии.

“Эта вторая атмосфера исходит от поверхности и внутренней части планеты, и поэтому она является окном в геологию другого мира”, — сказал Пол Риммер, астроном из Кембриджского университета.

“Сначала мы думали, что эти сильно облучаемые планеты будут довольно скучными, потому что мы считали, что они потеряли свою атмосферу”, — говорит доктор Раисса Эстрела, астроном из Лаборатории реактивного движения НАСА. “Но мы посмотрели на существующие наблюдения этой планеты с Хабблом и поняли, что там есть атмосфера.”

Gliese 1132b, скорее всего, приливно-отливная, а это означает, что она имеет постоянную дневную и ночную стороны, подобно тому, как Луна привязана к Земле.

Вопрос в том, что удерживает мантию достаточно горячей, чтобы оставаться жидкой и поддерживать вулканизм? «Эта система особенная, потому что у нее есть возможность для довольно большого приливного нагрева”, — говорят ученые.

Исследователи полагают, что кора Gliese 1132b чрезвычайно тонкая, возможно, всего в сотни метров толщиной. Этого слишком мало, чтобы поддерживать что-то похожее на вулканические горы.

Его плоская поверхность может также треснуть, как яичная скорлупа, при приливном изгибе. Через такие трещины могут выделяться водород и другие газы.

Это означает, что если астрономы используют будущий космический телескоп Джеймса Уэбба для наблюдения этой планеты, есть вероятность, что они увидят не спектр атмосферы, а скорее спектр поверхности.

Статья о результатах будет опубликована в Astronomical Journal.