TOI-270 d — экзопланета на расстоянии 73 световых лет от Земли, изученная группой под руководством доктора Кристофера Глайна из Southwest Research Institute (SwRI). Эта планета, относящаяся к классу субнептунов (между размерами Земли и Нептуна), оказалась ключевой для понимания природы самых распространённых типов экзопланет в галактике.
Субнептуны — планеты, размеры которых занимают промежуточное положение между Землёй (крупнейшей каменистой планетой Солнечной системы) и Нептуном (самым маленьким газовым гигантом). Несмотря на то что субнептуны составляют большинство обнаруженных экзопланет, в нашей системе их нет, поэтому интерес к их изучению особенно велик. Особое внимание учёные уделяют тем из них, которые располагаются в зоне обитаемости.
Ранее существовала гипотеза, что субнептуны в зоне обитаемости могут быть так называемыми хяцеанскими мирами — массивными океаническими планетами с тонкой водородной атмосферой. Ярким примером считалась экзопланета K2-18 b. Однако новые данные, полученные телескопом Джеймса Уэбба (JWST) для TOI-270 d, изменили представления о подобных объектах.
Команда Бьорна Беннеке с помощью JWST обнаружила в атмосфере TOI-270 d углекислый газ, метан и воду. Температура атмосферы превышает 1 000 градусов по Фаренгейту — это жарче, чем на поверхности Венеры. Такой уровень детализации атмосферных данных для столь маленькой экзопланеты — научный прорыв, открывший путь для геохимического анализа.
Геохимическое моделирование показало, что TOI-270 d больше напоминает гигантскую каменистую планету с толстой, горячей атмосферой, чем океанический мир. Условия на планете исключают возможность обитаемости, но предоставляют уникальную возможность исследовать альтернативные сценарии формирования и эволюции планет. В атмосфере отсутствует аммиак, что ранее считалось необычным. Учёные объяснили это высокотемпературным образованием азота, вымыванием аммиака в расплавленный каменистый океан на поверхности и исходным дефицитом азота в строительных блоках планеты (подобно хондритовым метеоритам).
TOI-270 d, вероятно, бедна азотом, что подтверждает новые сценарии химической эволюции планет. «Природа субнептунов — одна из самых горячих тем в экзопланетной науке», — отмечает доктор Глайн. Его команда использовала инструменты и методы, ранее применявшиеся только для анализа планет Солнечной системы, чтобы глубже понять строение и атмосферу TOI-270 d. Теперь геохимия экзопланет приближается по точности к классическим исследованиям планет-гигантов и земных планет нашего Солнца.
Важность открытия подчеркивается словами доктора Глайна: «Поиск обитаемых миров продолжается. Данные JWST по TOI-270 d, собранные Бьорном Беннеке и его командой, революционны». Несмотря на то что TOI-270 d не подходит для жизни, этот объект помогает понять, насколько разнообразны могут быть пути образования и эволюции планетных систем. «Хотя немного разочаровывает, что TOI-270 d вряд ли обитаема, эта планета всё равно предоставляет фантастическую возможность исследовать альтернативные пути происхождения и эволюции планет», — добавляет Глайн.
Сегодня известно более 5 800 подтверждённых экзопланет, и каждая из них уникальна. TOI-270 d стала особенно информативной благодаря своим необычным характеристикам и возможностям для новых научных подходов. «Последний раз, когда я проверял, было открыто более 5 800 подтверждённых экзопланет. TOI-270 d — всего лишь одна из них. Будет очень интересно узнать, что откроет для нас следующая экзопланета», — отмечает доктор Глайн.
В современной науке о планетах прослеживаются параллели с биологией: из простых строительных блоков и базовых правил природы возникает огромное разнообразие. «Я вижу много общего между планетологией и биологией», — утверждает Глайн. Благодаря данным JWST и новым подходам в геохимии, учёные получают шанс не только раскрыть загадки отдельных миров, но и систематизировать знания о происхождении, строении и эволюции планет за пределами Солнечной системы.
Изображение носит иллюстративный характер
Субнептуны — планеты, размеры которых занимают промежуточное положение между Землёй (крупнейшей каменистой планетой Солнечной системы) и Нептуном (самым маленьким газовым гигантом). Несмотря на то что субнептуны составляют большинство обнаруженных экзопланет, в нашей системе их нет, поэтому интерес к их изучению особенно велик. Особое внимание учёные уделяют тем из них, которые располагаются в зоне обитаемости.
Ранее существовала гипотеза, что субнептуны в зоне обитаемости могут быть так называемыми хяцеанскими мирами — массивными океаническими планетами с тонкой водородной атмосферой. Ярким примером считалась экзопланета K2-18 b. Однако новые данные, полученные телескопом Джеймса Уэбба (JWST) для TOI-270 d, изменили представления о подобных объектах.
Команда Бьорна Беннеке с помощью JWST обнаружила в атмосфере TOI-270 d углекислый газ, метан и воду. Температура атмосферы превышает 1 000 градусов по Фаренгейту — это жарче, чем на поверхности Венеры. Такой уровень детализации атмосферных данных для столь маленькой экзопланеты — научный прорыв, открывший путь для геохимического анализа.
Геохимическое моделирование показало, что TOI-270 d больше напоминает гигантскую каменистую планету с толстой, горячей атмосферой, чем океанический мир. Условия на планете исключают возможность обитаемости, но предоставляют уникальную возможность исследовать альтернативные сценарии формирования и эволюции планет. В атмосфере отсутствует аммиак, что ранее считалось необычным. Учёные объяснили это высокотемпературным образованием азота, вымыванием аммиака в расплавленный каменистый океан на поверхности и исходным дефицитом азота в строительных блоках планеты (подобно хондритовым метеоритам).
TOI-270 d, вероятно, бедна азотом, что подтверждает новые сценарии химической эволюции планет. «Природа субнептунов — одна из самых горячих тем в экзопланетной науке», — отмечает доктор Глайн. Его команда использовала инструменты и методы, ранее применявшиеся только для анализа планет Солнечной системы, чтобы глубже понять строение и атмосферу TOI-270 d. Теперь геохимия экзопланет приближается по точности к классическим исследованиям планет-гигантов и земных планет нашего Солнца.
Важность открытия подчеркивается словами доктора Глайна: «Поиск обитаемых миров продолжается. Данные JWST по TOI-270 d, собранные Бьорном Беннеке и его командой, революционны». Несмотря на то что TOI-270 d не подходит для жизни, этот объект помогает понять, насколько разнообразны могут быть пути образования и эволюции планетных систем. «Хотя немного разочаровывает, что TOI-270 d вряд ли обитаема, эта планета всё равно предоставляет фантастическую возможность исследовать альтернативные пути происхождения и эволюции планет», — добавляет Глайн.
Сегодня известно более 5 800 подтверждённых экзопланет, и каждая из них уникальна. TOI-270 d стала особенно информативной благодаря своим необычным характеристикам и возможностям для новых научных подходов. «Последний раз, когда я проверял, было открыто более 5 800 подтверждённых экзопланет. TOI-270 d — всего лишь одна из них. Будет очень интересно узнать, что откроет для нас следующая экзопланета», — отмечает доктор Глайн.
В современной науке о планетах прослеживаются параллели с биологией: из простых строительных блоков и базовых правил природы возникает огромное разнообразие. «Я вижу много общего между планетологией и биологией», — утверждает Глайн. Благодаря данным JWST и новым подходам в геохимии, учёные получают шанс не только раскрыть загадки отдельных миров, но и систематизировать знания о происхождении, строении и эволюции планет за пределами Солнечной системы.
