Ближайшая суперземля оказалась безжизненным базальтовым миром

Астрономам впервые удалось детально изучить состав поверхности экзопланеты за пределами Солнечной системы. Объектом исследования стала суперземля LHS 3844 b, расположенная всего в 48,5 световых годах от нас.

Эта планета немного крупнее Земли — примерно на 30% — и совершает полный оборот вокруг своей звезды, холодного красного карлика, всего за 11 часов. Из-за приливного захвата одно полушарие LHS 3844 b всегда обращено к светилу, где температура поднимается до 725°C.

Наблюдения за планетой велись с помощью инструмента MIRI, установленного на космическом телескопе «Джеймс Уэбб», а также архивных данных телескопа «Спитцер». Ученые проанализировали инфракрасное излучение в диапазоне от 5 до 12 микрометров и выяснили, что планета очень темная, раскаленная и полностью лишена атмосферы.

Отсутствие газовой оболочки означает, что поверхность экзопланеты подвергается прямому воздействию звездного ветра и жесткому излучению. По своему облику LHS 3844 b может напоминать сильно увеличенные Луну или Меркурий — с каменистым рельефом и, вероятно, слоем рыхлой пыли.

Астрономы сравнили состав коры LHS 3844 b с земным. На нашей планете кора богата силикатами, однако для их формирования необходима тектоническая активность и присутствие воды. У суперземли ни того, ни другого, скорее всего, нет. Поэтому поверхность, по всей видимости, сложена базальтом или другими магматическими породами с высоким содержанием магния и железа — возможно, с примесью оливина.

Исследователи предложили два сценария. Согласно первому, кора планеты относительно свежая и состоит из твердых пород — это могло быть результатом недавней геологической активности, например вулканизма. Второй сценарий предполагает, что поверхность длительное время подвергалась выветриванию и покрыта потемневшим слоем реголита, то есть мелкой пылью, похожей на лунную.

Поскольку прибор MIRI не зафиксировал вулканических газов (в частности, диоксида серы), второй вариант выглядит более правдоподобным. Таким образом, LHS 3844 b, вероятнее всего, напоминает Меркурий — с древней, измененной космической эрозией корой и отсутствием активных геологических процессов.

Чтобы окончательно прояснить состояние поверхности, ученые уже получили новые данные с «Джеймса Уэбба». Они планируют сравнить, как по-разному отражают и излучают свет твердые пластины горных пород и мелкодисперсные порошки. Это позволит определить степень шероховатости коры экзопланеты и более точно восстановить ее геологическую историю.