Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) выявил уникальные свойства экзопланеты TOI-1468 b, расположенной в системе холодного М-карлика. Эта экзопланета, сопоставимая по размерам с Землёй (радиус — 1,12 земного), оказалась лишена атмосферы и раскалена до температур, превышающих 1000°C. Открытие ставит под вопрос возможность существования плотных газовых оболочек у планет, обращающихся вокруг самых распространённых звёзд Галактики — М-карликов, на долю которых приходится около 75% звёздного населения Млечного Пути.

TOI-1468 b совершает полный оборот вокруг своей звезды за 1,5 земных дня. Несмотря на то, что М-карлики холоднее и тусклее Солнца, их интенсивное рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, вероятно, разрушило первичную атмосферу планеты. Более десяти лет астрономы обсуждали, способны ли такие экзопланеты удерживать вторичные атмосферы, богатые углекислым газом или водяным паром. Теперь наблюдения JWST дали чёткий ответ: во время прохода планеты за звездой инфракрасный инструмент MIRI зафиксировал тепловое излучение, несовместимое с моделями, предполагающими плотную газовую оболочку.

«Если бы у TOI-1468 b была атмосфера из CO2 или водяного пара с давлением выше 1 бара, то мы увидели бы иной сигнал, — поясняют исследователи. — Вероятность её существования — менее 0,3%». Однако главной неожиданностью стала температура: вместо прогнозируемых 600°C (при условии отсутствия атмосферы) данные показали нагрев до 1000°C. Этот дисбаланс указывает на неучтённые физические процессы.

Среди гипотез — необычный состав поверхности, поглощающей больше тепла, чем типичные земные породы, или влияние магнитного поля звезды, которое может индуцировать токи в недрах планеты. Альтернативное объяснение — температурная инверсия в сверхтонкой атмосфере, которую пока не удаётся обнаружить. Приливной нагрев, как у спутников Юпитера, исключён из-за почти круговой орбиты TOI-1468 b.

Исследование проведено в рамках программы Hot Rocks Survey, цель которой — изучить, как экстремальные условия у М-карликов влияют на эволюцию планет. TOI-1468 b стала первым подтверждённым объектом этого типа без плотной атмосферы, но её аномальный нагрев добавляет новые вопросы. Возможно, что такие планеты сохраняют следовые газы или обладают активной геологией, которая перераспределяет тепло.

Учёные планируют продолжить наблюдения в других диапазонах инфракрасного спектра. Если гипотезы подтвердятся, то это изменит подход к поиску жизни у красных карликов — до сих пор считавшихся перспективными целями.