Кастрюля с кипящей лавой, накрытая плотной крышкой из газа. Примерно так устроены субнептуны — планеты, которых много в других звёздных системах, но нет в нашей. Под толстой водородной атмосферой там плещется раскалённый магматический океан. И он не молчит: химические вещества из недр просачиваются в воздух и оставляют в нём свои «отпечатки».
Астрономы давно умеют разглядывать эти отпечатки — линии поглощения в спектре — с помощью телескопов вроде Джеймса Уэбба. Но до сих пор не было способа по этим линиям точно вычислить, что творится в самом океане. Новый инструмент MELTYQ впервые напрямую связывает данные о проходящем сквозь атмосферу свете с составом магмы. Он учитывает, как газы (вода, угарный и углекислый газ, аммиак) растворяются в расплаве и как окислительно-восстановительные реакции меняют их количество в воздухе.
Проверка на реальных планетах K2-18 b и TOI-270 d показала, что метод способен воспроизвести их наблюдаемые спектры. Но есть нюансы. Например, для TOI-270 d не удалось полностью ухватить деталь поглощения CO/CO₂ на длине волны 4,5 микрона — словно переводчик запнулся на сложной фразе. И пока более гибкие модели, не привязанные к физике магмы, описывают данные чуть лучше. Значит, MELTYQ — это первый, а не последний шаг.
Так спектр из далёкого космоса превращается в рецепт планетарной «кастрюли». Теперь мы хотя бы знаем, какие вопросы задавать.
Субнептуны — самый распространённый тип планет в Галактике, но в Солнечной системе их нет. Ближайший аналог — Нептун, но он гораздо больше и холоднее.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты был живым. Наши магматические океаны, скорее всего, безжизненны, но их химия может рассказать о скрытых условиях.