Астрономи виявили екзопланету розміром із Землю або світ за межами нашої Сонячної системи, який може бути вкритий вулканами. Планета під назвою LP 791-18 d може зазнавати вулканічних вибухів так само часто, як і супутник Юпітера Іо, найбільш вулканічно активне тіло в нашій Сонячній системі. Вони знайшли та дослідили планету, використовуючи дані з супутника NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) і космічного телескопа Spitzer, а також набору наземних обсерваторій.
Доповідь про планету під керівництвом Мерріна Петерсона, випускника Інституту дослідження екзопланет імені Тротьє (iREx) при Монреальському університеті, з’явилася у випуску наукового журналу Nature 17 травня.
«LP 791-18 d припливно заблокований, що означає, що одна й та сама сторона постійно дивиться на свою зірку», — сказав Бйорн Беннеке, співавтор і професор астрономії iREx, який планував і керував дослідженням. «Денна сторона, ймовірно, буде занадто гарячою, щоб рідка вода могла існувати на поверхні. Але кількість вулканічної активності, яка, як ми підозрюємо, відбувається по всій планеті, може підтримувати атмосферу, що може дозволити воді конденсуватися на нічній стороні».
LP 791-18 d обертається навколо маленької червоної карликової зірки приблизно за 90 світлових років від нас у південному сузір’ї Кратера. За оцінками команди, він лише трохи більший і масивніший за Землю. Астрономи вже знали про два інших світи в системі до цього відкриття, які називаються LP 791-18 b і c. Внутрішня планета b приблизно на 20% більша за Землю. Зовнішня планета c приблизно в 2,5 рази більша за Землю і більш ніж у сім разів її маса.
Під час кожної орбіти планети d і c проходять дуже близько одна до одної. Кожен близький проліт повз більш масивну планету c викликає гравітаційне притягування планети d, роблячи її орбіту дещо еліптичною. На цьому еліптичному шляху планета d дещо деформується кожного разу, коли вона обертається навколо зірки. Ці деформації можуть створити достатнє внутрішнє тертя, щоб істотно нагріти внутрішній простір планети та викликати вулканічну активність на її поверхні. Юпітер і деякі його супутники впливають на Іо подібним чином.
Планета d знаходиться на внутрішньому краю зони життя, традиційного діапазону відстаней від зірки, де, за гіпотезою вчених, на поверхні планети може існувати рідка вода. Якщо планета настільки геологічно активна, як підозрює дослідницька група, вона може підтримувати атмосферу. Температура може впасти настільки на нічній стороні планети, що вода конденсуватиметься на поверхні.
Планета c вже була схвалена для спостереження за часом на космічному телескопі Джеймса Вебба, і команда вважає, що планета d також є винятковим кандидатом для вивчення атмосфери місією.
«Велике питання в астробіології, галузі, яка широко вивчає походження життя на Землі та за її межами, полягає в тому, чи потрібна тектонічна або вулканічна активність для життя», — сказала співавтор Джессі Крістіансен, науковий співробітник Інституту науки про екзопланети НАСА в Каліфорнійський технологічний інститут у Пасадені. «Крім потенційного створення атмосфери, ці процеси можуть збивати матеріали, які інакше занурилися б у кору, включаючи ті, які, на нашу думку, важливі для життя, як-от вуглець».
Спостереження Спітцера за системою були одними з останніх, які супутник зібрав до того, як його вивели з експлуатації в січні 2020 року.
«Неймовірно читати про продовження відкриттів і публікацій через багато років після закінчення місії Spitzer», — сказав Джозеф Хант, керівник проєкту Spitzer у Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії. «Це дійсно свідчить про успіх наших першокласних інженерів і вчених. Разом вони побудували не лише космічний корабель, але й набір даних, який продовжує залишатися активом для спільноти астрофізиків».
TESS — це місія NASA Astrophysics Explorer під керівництвом і управлінням Массачусетського технологічного інституту в Кембриджі, штат Массачусетс, і керується Центром космічних польотів імені Годдарда NASA. Додаткові партнери включають Northrop Grumman, що базується у Фолс-Черч, штат Вірджинія; Дослідницький центр Еймса НАСА в Кремнієвій долині Каліфорнії; Центр астрофізики | Harvard & Smithsonian в Кембриджі, Массачусетс; Лінкольнська лабораторія MIT; та Науковий інститут космічного телескопа в Балтиморі. У місії беруть участь більше десятка університетів, науково-дослідних інститутів і обсерваторій по всьому світу.
Уся сукупність наукових даних, зібраних Spitzer за час його існування, доступна для громадськості через архів даних Spitzer, який зберігається в Інфрачервоному науковому архіві IPAC при Каліфорнійському технологічному інституті в Пасадені, Каліфорнія. Лабораторія реактивного руху NASA, підрозділ Каліфорнійського технологічного інституту, керувала операціями місії Spitzer для Директорату наукових місій агентства у Вашингтоні. Наукові роботи проводилися в науковому центрі Spitzer при IPAC при Каліфорнійському технологічному інституті. Операції космічного корабля базувалися на базі Lockheed Martin Space у Літтлтоні, штат Колорадо.