Загадка для Webb: Телескоп CHEOPS получил странный сигнал с созвездия Рака

Там есть похожая на Солнце звезда, вокруг которой вращается похожая на Землю планета. Астрономы уже много лет наблюдают нечто непонятное в тот момент, когда эта планета скрывается позади своего светила.

Получен загадочный сигнал с планеты в созвездии Рака. Обложка © svstudioart

Планета, о которой идёт речь, находится в 40 световых годах от нас. По космическим меркам близко. Раза в два-три ближе звёзд ковша Большой Медведицы. Она живёт в системе звезды 55 Рака, названной позже в честь Коперника. Эту звезду, кстати, можно увидеть невооружённым глазом (разумеется, вдали от городской засветки). Она солнцеподобная, и притом одна из самых "многодетных" среди известных на сегодняшний день: у неё оказалось целых пять планет. По крайней мере, пять штук удалось обнаружить.

И всё-таки эта система очень непохожа на нашу. Дело в том, что у нас, в Солнечной системе, практически все планеты вращаются вокруг светила примерно в одной плоскости. Разве только у Плутона орбита сильно наклонена, но его и разжаловали из планет, если помните. А в системе Коперника такого единообразия не наблюдается, у всех орбиты с разным наклоном. Как неродные. Можно было бы действительно предположить, что они не родились вместе со звездой из протопланетного облака, а откуда-то явились беспризорниками и были усыновлены. Но на самом деле здесь мог сыграть роль другой фактор: у Коперника есть звезда-компаньон, красный карлик. По мнению учёных, его притяжение могло вносить сумятицу.

Так вот, одна из этих пяти планет поначалу очень обрадовала астрономов: она каменистая, у неё плотность как у Земли. Назвали её Янссен, это в честь голландского оптика Захария Янссена, которому приписывают изобретение телескопа. Планета Янссен вдвое шире нашей и в восемь раз её массивнее. Суперземля. Вот только она, к сожалению, вращается настолько близко к звезде, что её поверхность иначе как преисподней и назвать нельзя: радиус орбиты — два миллиона километров. Для сравнения: у нашего Меркурия — 46 миллионов километров. По подсчётам, на дневной стороне Янссена примерно +2400 градусов Цельсия, а на ночной +1100. Стоит отметить, что планета всё время обращена к звезде одним боком, как Луна к нам, это называется приливным захватом. Так что свирепое солнце на освещённой половине никогда не заходит.

Учёные полагают, что при таких обстоятельствах выжить может только планета с каким-то особо жаропрочным ядром. Они высказали версию, что ядро у Янссена углеродное и углерод этот там, скорее всего, находится в двух формах: как графит и как алмаз. То есть не исключено, что в глубоких подземельях раскалённого Янссена лежат несметные сокровища.

Но помимо того, учёных уже много лет поражает одно совершенно загадочное обстоятельство. Дело в том, что они старательно наблюдают эту планету в те моменты, когда она проходит перед диском своей звезды, — так же, как когда-то Ломоносов наблюдал прохождение Венеры по диску Солнца. Это называется транзитом. В это время достаточно чувствительная оптика телескопа может различить свечение вокруг планеты, если она имеет атмосферу. И надо сказать, что ничего такого обнадёживающего при транзитах планеты Янссен учёные не видят. Нечто странное было многократно замечено, когда происходило наоборот: звезда собой закрывала планету. Иначе говоря, планета по мере вращения скрывалась за своим солнцем. Так вот, непосредственно перед тем, как ей скрыться, около неё иногда наблюдается видимое человеческому глазу свечение — свечение в "оптическом диапазоне". А иногда не наблюдается. С помощью космической обсерватории CHEOPS проследили за почти тремя десятками прохождений Янссена и перед звездой, и позади неё, обнаружили эту удивительную разницу и теперь пытаются найти ей убедительное объяснение.

И предложили такой вариант: поскольку планета расположена так близко к немилосердному светилу, то это пекло должно провоцировать извержения вулканов. Таким образом, Янссен может представлять собой гигантскую копию Ио — спутника Юпитера, который как раз знаменит своим вулканизмом. Потоки лавы и газов на Ио поднимаются на сотни километров. И внушительная часть этого вещества остаётся в космосе. При этом "хозяин" Ио, могучий Юпитер, имеет очень мощную магнитосферу, которая простирается и гораздо дальше Ио. Поэтому извергающееся со спутника вещество попадает на силовые линии юпитерианского магнитного поля и начинает вращаться вокруг гиганта. Получается огромный "бублик", тор, состоящий из ионов серы, кислорода, натрия, хлора, то есть из вулканических выбросов, которые в космосе превратились в ионизированные газы — в плазму. Этот "бублик" известен как плазменный тор Ио.

И астрономы предположили, что Янссен своими вулканами тоже создаёт вокруг звезды подобный плазменный тор или, по крайней мере, создаёт самому себе некое временное подобие атмосферы. Разумеется, при таком расположении планеты это "подобие" очень быстро "сдувается" и снова появляется после следующего крупного извержения. И это настолько слабо уловимое "подобие", что его удаётся различить, только когда освещённая сторона планеты видна максимально, а это бывает именно перед тем, как она скроется за звездой. Чтобы это проверить, загадочную планету предстоит исследовать с помощью знаменитого космического телескопа James Webb. Его чувствительность позволит уточнить температуру и давление на поверхности планеты, и это даст понимание, действительно ли там есть какая-либо, хотя бы "временная", атмосфера.