1736
Планета, яка обертається майже впритул до своєї зорі й має океан розплавленої породи, здається останнім місцем, де варто шукати довгоживу атмосферу. Інтенсивне випромінювання мало б швидко здути газ у космос. Проте James Webb уже показав товсту атмосферу на 55 Cancri e, а список подібних лавових світів зростає. Нове моделювання Stanford University пояснює парадокс: розплавлена поверхня може повільно дозувати газ із надр і мільярдами років компенсувати його втрату.
У планетології існує концепція cosmic shoreline — умовної межі між кам’янистими планетами, здатними зберігати атмосферу, й світами, з яких зоряне випромінювання її зриває.
Головними параметрами є гравітація планети та кількість енергії, яку вона отримує від зорі.
Великі планети сильніше утримують газ, а близькі до зорі швидше його втрачають.
Проте деякі ультрагарячі суперземлі явно не вписуються в просту межу.
55 Cancri e майже у вісім разів масивніша за Землю й обертається приблизно у 20 разів ближче до своєї зорі, ніж Меркурій до Сонця.
За класичною картиною її атмосфера давно мала б зникнути.
У 2024 році JWST знайшов ознаки напрочуд товстої атмосфери. Останні спостереження додали інші схожі світи.
Barron Nguyen та колеги створили модель, яка одночасно враховує три процеси: втечу газу в космос, виділення газів із надр і поступове охолодження та застигання магми.
Ключова ідея полягає в тому, що molten rock не випускає весь запас летких речовин одразу.
Гази розчиняються в магмі й поступово виходять назовні.
Якщо швидкість цього outgassing приблизно врівноважує атмосферний escape, планета може підтримувати газову оболонку дуже довго.
Дослідники назвали нову область параметрів cosmic sandbar — «космічною мілиною».
Вона лежить ближче до зорі, ніж класична shoreline.
Між shoreline і sandbar модель передбачає airless valley — зону, де планети вже достатньо гарячі, щоб втрачати газ, але недостатньо гарячі, щоб довго залишатися розплавленими й постійно поповнювати атмосферу.
Наприклад, менш гарячий світ може швидко затвердіти. Його леткі речовини залишаться замкненими в камені, і атмосфера поступово зникне.
Натомість дуже гаряча масивна суперземля може залишатися лавовою й підтримувати довгий цикл обміну газом між магмою та атмосферою.
Модель важлива для пошуку придатних для життя екзопланет, хоча самі лавові світи майже напевно надто гарячі для життя земного типу.
Головне питання ширше: за яких умов кам’яниста планета взагалі здатна утримувати атмосферу.
Майбутні спостереження JWST та інших телескопів покажуть, чи справді planets у передбаченій cosmic sandbar систематично мають газові оболонки.
https://phys.org/news/2026-08-lava-exoplanets-retain-atmospheres-billions.html
