Идеальное место для жизни за пределами Солнечной системы
Экзопланета, которая в 2017 году была признана одним из самых многообещающих мест для развития жизни за пределами Солнечной системы, только что стала еще более многообещающей – и намного более странной. Инопланетный мир LHS-1140b имеет признаки планеты-глаза, с мировым океаном, покрытым льдом, и единственной областью, похожей на радужную оболочку, диаметром около 4000 километров (около 2500 миль), которая постоянно смотрит на свою звезду-хозяина. "Из всех известных в настоящее время экзопланет умеренного пояса LHS-1140b вполне может стать нашим лучшим выбором для того, чтобы однажды косвенно подтвердить наличие жидкой воды на поверхности инопланетного мира за пределами нашей Солнечной системы", - говорит астрофизик Чарльз Кадье из Монреальского университета. - Это стало бы важной вехой в поиске потенциально обитаемых экзопланет". LHS-1140b, об открытии которой было объявлено всего несколько лет назад, имеет радиус, примерно в 1,73 раза превышающий Земной, и в 5,6 раза превышающий ее массу; она больше нашей планеты, но все же достаточно мала, чтобы считаться миром земного типа. Кроме того, она находится на гораздо более близкой орбите к своей звезде, чем Земля, совершая полный оборот всего за 25 дней.
Если бы эта звезда была хоть немного похожа на Солнце, она была бы слишком близка для жизни. Вместо этого это холодный, тусклый красный карлик, поэтому расстояние между звездой и экзопланетой очень велико в так называемой обитаемой зоне. Это не настолько холодно, чтобы вся поверхностная вода замерзла, но и не настолько близко, чтобы испариться и кануть в лету. Тем не менее, близкое расположение означает, что экзопланета, скорее всего, находится в приливной зоне. Именно в этот момент период ее вращения совпадает с периодом обращения по орбите, так что к звезде всегда обращена одна и та же сторона. Это то же самое явление, которое мы наблюдаем на Земле и Луне, и почему мы никогда не видим ее дальнюю сторону с Земли. Нахождение в обитаемой зоне не означает автоматически, что там есть необходимые условия для поддержания жизни. Чтобы узнать больше о химическом составе LHS-1140b, нам нужно заглянуть в его атмосферу, если она там есть. И это то, что Кадье и его коллеги сделали, используя возможности JWST.
Находясь на расстоянии чуть менее 50 световых лет, система находится достаточно близко к нам, чтобы мы могли собрать подробную информацию о том, как меняется освещение, когда экзопланета проходит между Землей и звездой. Часть звездного света будет проходить через атмосферу; при этом некоторые длины волн поглощаются или усиливаются находящимися внутри атомами. Какие именно атомы задействованы в работе, можно определить, посмотрев, на какие длины волн они воздействуют. Таким образом, исследователи смогли предварительно установить наличие азота, доминирующего компонента в атмосфере Земли. Если бы LHS-1140b была более газообразной, как крошечный Нептун, у нее была бы более богатая водородом атмосфера. Присутствие азота наводит на мысль о вторичной атмосфере, которая образовалась после рождения экзопланеты, а не вместе с ней. В исследовании, опубликованном в прошлом году, команда также объединила плотность и радиус LHS-1140b, чтобы рассчитать его плотность. Они получили показатель в 5,9 грамма на кубический сантиметр. Этого недостаточно для планеты, состоящей исключительно из камня; учитывая ее размеры, лучше всего подойдет либо мини-Нептун, либо водный мир, покрытый океаном. Если мы исключим мини-Нептун, то у нас останется глобальная океаническая экзопланета.
Однако, учитывая наличие приливных течений, этот глобальный океан может выглядеть не так, как вы могли бы подумать. Сторона, постоянно обращенная к звезде, может быть достаточно холодной, чтобы замерзнуть. Только участок, обращенный непосредственно к звезде, будет достаточно теплым, чтобы оттаять, в результате чего мир будет выглядеть как жуткое глазное яблоко, парящее в космосе. Однако на поверхности этого участка температура может достигать очень приятных 20 градусов по Цельсию (68 градусов по Фаренгейту) – достаточно теплой для процветания морской экосистемы. Мы не знаем наверняка, что происходит, но, похоже, это самый многообещающий кандидат на экзотическую инопланетную экосистему за пределами нашего планетарного окружения, так что вы можете поспорить на все сто, что на этого чудака (возможно) будут смотреть гораздо чаще глазное яблоко. "Обнаружение атмосферы, подобной земной, на планете с умеренным климатом расширяет возможности Webb до предела - это осуществимо; нам просто нужно много времени для наблюдений", – говорит физик Рене Дойон из Монреальского университета. "Нынешний намек на богатую азотом атмосферу требует подтверждения дополнительными данными. Нам нужен еще как минимум один год наблюдений, чтобы подтвердить, что у LHS 1140b есть атмосфера, и, вероятно, еще два или три, чтобы обнаружить углекислый газ".
