Экзопланета HD 3167 b находится примерно в 154 световых годах от Земли, в созвездии Рыб. Она относится к суперземлям и расположена настолько близко к своей звезде, что совершает полный оборот вокруг нее примерно за одни земные сутки.

Из-за экстремального нагрева обращенная к звезде сторона планеты, вероятно, покрыта расплавленной породой. При таких условиях существование устойчивой атмосферы кажется маловероятным, однако наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» указали на обратное.

<h3>Планета вопреки ожиданиям</h3>

HD 3167 b относится к так называемым лавовым мирам — каменистым планетам, температура поверхности которых может быть достаточно высокой для плавления горных пород.

Обычно такие объекты находятся очень близко к своим звездам. Они подвергаются воздействию интенсивного звездного ветра и высокоэнергетического излучения, которые способны постепенно лишать планету газовой оболочки.

Поэтому долгое время предполагалось, что у многих раскаленных каменистых миров либо совсем нет атмосферы, либо она крайне разрежена.

Однако наблюдения последних лет показывают, что по крайней мере некоторые из таких планет способны сохранять газовую оболочку даже в столь суровых условиях.

Исследователи считают, что изучение этих миров поможет лучше понять процессы формирования и эволюции атмосфер на каменистых планетах.

<h3>Как обнаружили признаки атмосферы</h3>

Увидеть атмосферу HD 3167 b напрямую невозможно, поэтому ученые воспользовались методом наблюдения вторичного затмения.

Когда планета проходит за своей звездой, телескоп на короткое время перестает получать инфракрасное излучение, исходящее от нее самой. Сравнивая яркость системы до и во время затмения, астрономы могут оценить количество тепла, которое излучает дневная сторона планеты.

Если бы HD 3167 b представляла собой практически голую каменную поверхность без атмосферы, обращенная к звезде сторона должна была бы нагреваться значительно сильнее.

Однако измерения «Джеймса Уэбба» показали, что она заметно холоднее ожидаемого максимума.

Одно из наиболее вероятных объяснений заключается в наличии атмосферы, способной переносить часть тепла с освещенной стороны на ночную. Снизить температуру могут и атмосферные облака, отражающие часть падающего света.

Поэтому результаты считаются весомым косвенным свидетельством существования атмосферы, хотя ее характеристики еще предстоит уточнить.

<h3>Из чего она может состоять</h3>

Раньше считалось, что атмосферы лавовых миров должны состоять преимущественно из испарившихся горных пород.

При столь высокой температуре минералы с поверхности действительно могут переходить в газообразное состояние и становиться частью атмосферы.

Однако новые исследования показывают, что у некоторых раскаленных каменистых планет могут присутствовать и другие газы — например, углекислый и угарный газ или водяной пар.

Каков химический состав атмосферы HD 3167 b, пока неизвестно.

Сама планета, вероятно, богата силикатами — минералами, похожими на те, из которых в значительной степени состоит земная мантия. Дальнейшие наблюдения должны помочь выяснить, окружена ли она парами расплавленных пород, более тяжелыми газами, облаками или их сочетанием.

<h3>Почему эта находка важна</h3>

HD 3167 b стала самым холодным из известных лавовых миров, у которых обнаружены убедительные признаки атмосферы.

Ранее подобные свидетельства получили еще для нескольких значительно более горячих каменистых планет.

Это заставило ученых задуматься, существует ли определенная температурная граница, от которой зависит структура атмосферы таких миров.

Возможно, при определенных условиях атмосфера из испарившихся силикатов становится достаточно плотной или в ней формируются облака, способные отражать излучение звезды и охлаждать дневную сторону.

HD 3167 b особенно ценна для проверки этой гипотезы, поскольку ее условия отличаются от уже изученных сверхгорячих планет.

Она входит в программу исследования нескольких раскаленных каменистых миров. Сравнивая их температуру и распределение тепла, астрономы рассчитывают лучше понять, почему одни планеты сохраняют атмосферу, а другие ее теряют.

<h3>Как могла выглядеть молодая Земля</h3>

Несмотря на экстремальные условия, подобные планеты интересны не только сами по себе.

На самых ранних этапах существования Земля тоже была совсем не похожа на современный мир. Молодая планета переживала многочисленные столкновения с крупными небесными телами, выделявшие огромное количество энергии.

Считается, что в определенный период поверхность Земли могла представлять собой глобальный океан магмы.

Поэтому наблюдение за лавовыми экзопланетами позволяет косвенно изучать условия, которые могли существовать на Земле в первые миллионы лет ее истории.

HD 3167 b слишком горячая для известных форм жизни, но именно ее экстремальная среда может помочь разобраться в ранних этапах развития каменистых планет.

<h3>Что ученые хотят узнать дальше</h3>

Следующая задача — подробнее исследовать атмосферу HD 3167 b и определить ее возможный химический состав.

Дополнительные наблюдения позволят проверить, каким образом тепло распределяется между дневной и ночной сторонами и какую роль в охлаждении могут играть облака.

Эти данные также помогут понять, почему атмосферы некоторых каменистых планет выдерживают мощное воздействие звездного ветра и излучения.

HD 3167 b показывает, насколько разнообразными могут быть миры за пределами Солнечной системы. Даже планета с океанами расплавленной породы способна сохранять газовую оболочку — и именно такие необычные объекты помогают ученым постепенно восстанавливать историю формирования каменистых планет.