Космический телескоп JWST навёл объектив на раскалённый каменный мир 55 Рака e — и увидел плотную газовую оболочку. А у более прохладной TRAPPIST-1 b, которая кружит у тусклого красного карлика, оболочки не оказалось: голая скала. Картина вышла перевёрнутой: горячие планеты держат атмосферу, холодные — теряют. Прежняя «космическая береговая линия» — одна граница, отделяющая миры с воздухом от голых камней, — этого объяснить не могла.

Астрофизики построили модель, где недра и атмосфера планеты обмениваются газами, как сообщающиеся сосуды. Пока планета молода и горяча, её каменная оболочка частично расплавлена — это океан магмы. Вода, углекислый газ и другие летучие вещества прячутся в этом расплаве, как ценности в сейфе. Звезда сдувает только тонкий слой газов сверху, а основной запас остаётся в недрах. Так у самых горячих планет, у самой звезды, возникает «космическая отмель» — зона, где атмосферы выживают вопреки облучению.

Дальше от звезды планета остывает быстрее. Магма застывает, сейф открывается: газы выталкиваются в атмосферу. Но космический ветер — поток частиц и излучения звезды — ещё силён. Он сдувает всё, что вышло наружу. Возникает «долина без воздуха» — широкая полоса, где атмосферы не выживают. Планеты здесь голые, хотя по старым представлениям именно тут им полагалось бы держать воздух.

Ещё дальше от звезды облучение слабее. Газы, вышедшие из застывшей магмы, остаются у планеты. Это уже классическая «космическая береговая линия» — граница, за которой атмосферы стабильны. Так вместо одной линии получаются две: горячая отмель и холодная береговая линия. Между ними — долина без воздуха, кладбище голых миров.

Границы не стоят на месте. Со временем они сдвигаются: отмель сужается по мере остывания планет, долина без воздуха расширяется. Масса тоже решает: у тел легче 0,5–0,8 массы Земли атмосферы сдуваются почти всегда, а у более массивных могут остаться кислородные или углекислотные остатки. Теперь у астрономов есть карта, по которой можно предсказывать, где искать воздух у каменистых миров. И первый же взгляд на эту карту объясняет, почему 55 Рака e дышит, а TRAPPIST-1 b — нет.