|
Экзопланета TRAPPIST-1e, возможно, обитаема
|
|
|
|
Астрофизики из Бристольского университета помогают пролить новый свет на экзопланету размером с Землю, находящуюся на расстоянии 40 световых лет от нас, где на ее поверхности может существовать жидкая вода в виде мирового океана или ледяных просторов. Это было бы возможно только при наличии атмосферы — большая загадка, которую ученые пытаются разгадать и теперь еще ближе к разгадке, используя самый большой телескоп в космосе.
|
|
|
|
Используя аппарат JWST НАСА, исследователи достигли этих открытий в рамках крупного международного проекта по исследованию атмосферы и поверхности TRAPPIST-1e, также более известной как планета e в системе, вращающаяся в пределах обитаемой зоны красного карлика TRAPPIST-1.
|
|
|
|
Экзопланеты - это самые разнообразные планеты, которые вращаются вокруг звезд за пределами Солнечной системы. Планета е представляет особый интерес, поскольку наличие жидкой воды — не слишком горячей или холодной — теоретически возможно, но только в том случае, если у планеты есть атмосфера.
|
|
|
|
Исследователи направили мощный прибор JWST NIRSpec (спектрограф ближнего инфракрасного диапазона) на систему, когда планета e проходила перед своей звездой. Звездный свет, проходящий через атмосферу планеты, если таковая имеется, будет частично поглощен, и соответствующие провалы в световом спектре, достигающем JWST, подскажут астрономам, какие химические вещества там содержатся. С каждым новым прохождением состав атмосферы становится более четким.
|
|
|
|
|
|
|
Первоначальные результаты, опубликованные сегодня в двух научных статьях в журнале Astrophysical Journal Letters, указывают на несколько потенциальных сценариев, включая возможность образования атмосферы.
|
|
|
|
Доктор Ханна Уэйкфорд, доцент кафедры астрофизики Бристольского университета, является ведущим членом команды JWST по изучению транзитных экзопланет, которая помогала проектировать систему наблюдений телескопа, чтобы обеспечить получение учеными жизненно важных данных.
|
|
|
|
Доктор Уэйкфорд сказал: "То, что мы обнаружили с помощью JWST в этих первых четырех наблюдениях, помогает уточнить более ранние измерения "Хаббла" и показывает, что теперь могут быть признаки наличия атмосферы, но мы пока не можем исключить возможность того, что там нечего обнаруживать".
|
|
|
|
"Инфракрасные приборы JWST обеспечивают беспрецедентную детализацию, помогая нам гораздо больше понять о том, что определяет атмосферу и состояние поверхности планеты и из чего они состоят. Невероятно увлекательно приоткрывать завесу над этими удивительными другими мирами, измерять детали звездного света вокруг планет размером с Землю, чтобы выяснить, на что это может быть похоже и возможна ли жизнь. Благодаря тщательному процессу отбора и сравнения мы открываем для себя новые замечательные идеи".
|
|
|
|
Хотя для планеты е остаются открытыми различные возможности, исследователи уверены, что у планеты нет своей первоначальной атмосферы.
|
|
|
|
Соавтор обоих исследований, доктор Дэвид Грант, бывший старший научный сотрудник Бристольского университета, пояснил: "Полученные результаты также исключают наличие первичной атмосферы, основанной на водороде. Это газовая оболочка, состоящая в основном из водорода, которая окружала планету на ранних стадиях ее формирования. Считается, что такие атмосферы были характерны как для планет-гигантов, так и для планет земной группы в ранней Солнечной системе."
|
|
|
|
Доктор Уэйкфорд добавил: "Поскольку TRAPPIST-1 - очень активная звезда с частыми вспышками, неудивительно, что любая водородно-гелиевая атмосфера, которая могла образоваться на планете, была бы уничтожена звездным излучением. Многие планеты, включая Землю, после потери своей первичной атмосферы создают более тяжелую вторичную атмосферу. Возможно, планета е никогда не была способна к этому и не имеет вторичной атмосферы, но есть равные шансы, что она существует."
|
|
|
|
Наличие вторичной атмосферы означает, что на поверхности также может существовать жидкая вода, и если это так, то исследователи понимают, что это будет сопровождаться парниковым эффектом, сродни земному, при котором различные газы, особенно углекислый газ, поддерживают стабильность атмосферы и тепло на планете.
|
|
|
|
Во второй статье подробно описывается теоретическая интерпретация, и ведущий автор доктор Ана Глидден, научный сотрудник Массачусетского технологического института, объяснила: "Маловероятно, что в атмосфере планеты е преобладает углекислый газ, как в плотной атмосфере Венеры и разреженной атмосфере Марса. Но также важно отметить, что прямых параллелей с нашей Солнечной системой здесь нет. TRAPPIST-1 - это звезда, сильно отличающаяся от нашего Солнца, и планетная система вокруг нее также отличается."
|
|
|
|
Доктор Уэйкфорд добавил: "Небольшой парниковый эффект может иметь серьезные последствия, и новые измерения не исключают наличия достаточного количества углекислого газа для поддержания некоторого количества жидкой воды на поверхности. Жидкая вода могла бы принять форму мирового океана или покрыть меньшую площадь планеты, где звезда находится в постоянном полуденном состоянии, окруженная льдом. Это было бы возможно, потому что из-за размеров планет TRAPPIST-1 и близких орбит к их звезде все они находятся в приливной зоне, одна сторона всегда обращена к звезде, а другая сторона находится в вечной темноте".
|
|
|
|
Следующие шаги в исследовании будут включать дальнейшие детальные наблюдения, сравнение данных с другой экзопланеты — планеты в, вращающейся на ближайшей орбите к TRAPPIST—1, чтобы сделать больше открытий.
|
|
|
|
Один из главных исследователей исследовательской группы, сосредоточенной на TRAPPIST-1e, доктор Нестор Эспиноза, младший астроном и научный сотрудник миссии по изучению экзопланет в Научном институте космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, сказал: "Инфракрасные приборы Webb дают нам больше деталей, чем мы когда-либо имели в своем распоряжении ранее, и первые четыре наблюдения, которые мы смогли сделать за планетой е, показывают нам, с чем нам придется работать, когда поступит остальная информация".
|
|
|
|
JWST - крупнейшая в мире научная космическая обсерватория, способная наблюдать далекие миры и звезды, а также исследовать загадочные структуры нашей Вселенной. Это международная программа, возглавляемая НАСА, Европейским космическим агентством и Канадским космическим агентством.
|
|
|
|
Проект является частью программы JWST-TST DREAMS, возглавляемой доктором Николь Льюис, доцентом астрономии Корнеллского университета в Итаке, штат Нью-Йорк. В этом международном проекте принимают участие более 30 ученых из Великобритании, США и Индии, пятеро из которых являются членами или бывшими членами команды доктора Уэйкфорда. Это включает в себя прорывное обнаружение кварцевых облаков в атмосфере горячей экзопланеты, как показано в исследовании 2023 года, проведенном под руководством доктора Гранта и в соавторстве с доктором Уэйкфордом.
|
|
|
|
Источник
|
