Потенциально пригодная для жизни экзопланета еще интереснее, чем считалось ранее

Исследования с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба показали, что одна из планет, Траппист-1 b, имеет кору, которая, похоже, меняется. Вероятной причиной может быть геологическая активность и выветривание, а если последнее, то это говорит о наличии у экзопланеты атмосферы.

Экзопланеты — это планеты, вращающиеся вокруг других звезд. Они различаются по размеру, составу и расстоянию от своей звезды. Их поиск — довольно сложное занятие, и для этого используется множество различных подходов.

С момента первого открытия было обнаружено более 5 000 экзопланет, и теперь, конечно, идет охота за планетами, на которых может существовать жизнь. Вероятные кандидаты вращаются вокруг своей звезды-хозяина в области, известной как обитаемая зона, где температура как раз подходит для развития мира, поддерживающего жизнь.

В системе Trappist-1 есть три экзопланеты, которые вращаются вокруг звезды в пределах обитаемой зоны: Trappist-1e, f и g. Звезда является холодной карликовой звездой в созвездии Водолея и была идентифицирована как место обитания экзопланет в 2017 году.

Открытия были сделаны с помощью данных космического телескопа НАСА «Кеплер» и космического телескопа «Спитцер». Система получила название Transiting Planets and PlanetesImals Small Telescope (TRAPPIST).

Группа исследователей из Института астрономии Макса Планка и Комиссариата по атомной энергии (CEA) в Париже изучает Trappist-1b. Для измерения теплового излучения экзопланеты они использовали прибор Mid-Infrared Imager космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy. Предыдущие исследования пришли к выводу, что Trappist-1b — темная каменистая планета, не имеющая атмосферы. Новое исследование перевернуло этот вывод с ног на голову.

Измерения, проведенные командой, показали нечто иное. Они обнаружили мир с поверхностью, состоящей из практически неизменного материала. Обычно поверхность мира без атмосферы выветривается под действием радиации и испещрена ударами метеоритов.

Исследование показало, что возраст поверхностных материалов составляет около 1 000 лет, что гораздо моложе самой планеты, возраст которой, как считается, составляет несколько миллиардов лет.

Специалисты предполагают, что это может свидетельствовать о вулканической активности или тектонике плит, поскольку планета имеет достаточные размеры, чтобы сохранять внутреннее тепло с момента своего формирования. Возможно также, что наблюдения свидетельствуют о наличии плотной атмосферы, богатой углекислым газом.

Сначала наблюдения показали, что слой углекислого газа отсутствует, поскольку не было обнаружено никаких признаков поглощения теплового излучения. Однако они провели модели, которые показали, что атмосферная дымка может изменить температурный профиль атмосферы, богатой углекислым газом.

Обычно земля — самая теплая область, но в случае с Trappist-1b, возможно, дело в том, что атмосфера поглощает излучение, что приводит к нагреву верхних слоев, которые сами излучают инфракрасную энергию. Похожий процесс наблюдается на луне Сатурна Титане.

К счастью, выравнивание планетарной системы означает, что она проходит прямо перед звездой, так что спектроскопические наблюдения и приглушение света звезды, когда планета проходит перед ней, могут выявить профиль атмосферы.

Сейчас ведутся дальнейшие исследования, чтобы изучить это и провести дальнейшие наблюдения, чтобы сделать вывод о природе атмосферы вокруг Trappist-1b.

Учёные надеются, что будущие наблюдения позволят более точно установить состав атмосферы и её характеристики. Это крайне важно для понимания потенциальной обитаемости экзопланет, ведь наличие атмосферы может играть ключевую роль в поддержании условий, необходимых для жизни. Параллельно с этим, дополнительные данные о Trappist-1 b будут собраны при помощи других телескопов и инструментов, что даст возможность проверить гипотезы о вулканической активности и тектонике плит.

Исследования экзопланеты Trappist-1b предоставляют уникальную возможность лучше понять, как формируются и развиваются планеты за пределами нашей Солнечной системы. В частности, результаты могут помочь астрономам выработать новые методы поиска и анализа экзопланет, которые могут поддерживать жизнь. Система Trappist-1 становится будущей лабораторией для изучения экзопланетных атмосфер и потенциально пригодных для жизни миров, подчеркивая важность междисциплинарного подхода к астрономии.

Вдобавок к этому, ученые ожидают, что новые данные помогут улучшить компьютерные модели климата экзопланет. Понимание того, как экзопланеты взаимодействуют с их звездами, какие атмосферные процессы происходят на их поверхностях и какие факторы влияют на возможное существование жизни — все это крайне важно для нашей науки о планетах.

Впереди множество загадок в этой области, включая вопросы о том, как часто могут существовать возможности для жизни на других планетах и каковы условия для её возникновения. Ученые осознают, что исследование таких систем, как Траппист-1, помогает не только расширить наши знания о Вселенной, но и ближе приблизиться к ответу на вопрос, который волновал человечество на протяжении веков: «Есть ли жизнь где-то еще?» Наступающие годы обещают быть захватывающими для астрономии, поскольку мы продолжаем раскрывать тайны, которые хранит космос.