Группа исследователей под руководством Оксфордского университета обнаружила свидетельства существования ранее неизвестного типа планет за пределами Солнечной системы. Речь идет об экзопланете L 98-59 d, которая удерживает значительные объемы серы в недрах глубокого и долговечного океана расплавленной породы. Результаты работы международной команды ученых опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Объект L 98-59 d вращается вокруг небольшого красного карлика на расстоянии около 35 световых лет от Земли. Данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» и наземных обсерваторий показали, что при радиусе в 1,6 раза больше земного планета обладает неожиданно низкой плотностью. Кроме того, в ее газовой оболочке зафиксировано высокое содержание сероводорода.
До сих пор астрономы относили бы подобное небесное тело либо к каменистым «газовым карликам» с водородной атмосферой, либо к богатым водой мирам, покрытым льдом и глубокими океанами. Однако L 98-59 d не вписывается в эти категории. По мнению авторов исследования, планета представляет собой отдельный класс объектов, в составе которых доминируют тяжелые соединения серы.
Для изучения строения этого мира специалисты из университетов Оксфорда, Гронингена, Лидса и Высшей технической школы Цюриха использовали компьютерное моделирование, охватывающее период в пять миллиардов лет. Анализ показал, что мантия планеты состоит из расплавленного силиката, аналогичного земной лаве. Глобальный океан магмы уходит вглубь на тысячи километров, выступая в роли гигантского резервуара, который поглощает и удерживает летучие вещества.
Магматический океан также способствует сохранению плотной атмосферы. Обычно жесткое излучение родительской звезды постепенно вымывает газы в космическое пространство, однако постоянный химический обмен между расплавленными недрами и внешней оболочкой поддерживает текущий состав атмосферы. Обнаруженный в верхних слоях диоксид серы образуется в результате реакций, вызванных ультрафиолетовым излучением красного карлика.
Исследователи предполагают, что L 98-59 d может быть лишь первым идентифицированным представителем обширной популяции планет, богатых серой. Тот факт, что океаны магмы считаются начальным этапом развития всех каменистых планет, включая Землю и Марс, делает изучение таких далеких миров важным для понимания ранней истории нашей собственной системы. По мнению ученых, дальнейшее изучение подобных объектов может показать, что планеты с высоким содержанием серы встречаются в галактике значительно чаще, чем предполагалось ранее.
В будущем специалисты планируют применить разработанные модели к массивам данных, которые будут получены миссиями Ariel и PLATO. Использование алгоритмов машинного обучения позволит систематизировать разнообразие экзопланет и проследить прямую связь между их химическим составом и ранними стадиями формирования.
