|
Новый взгляд на экзопланету TRAPPIST-1e
|
|
|
|
Из семи планет размером с Землю, вращающихся вокруг красного карлика TRAPPIST-1, одна планета, в частности, привлекла внимание ученых. Эта планета обращается вокруг звезды в пределах "зоны Златовласки" — расстояния, на котором теоретически возможна вода на ее поверхности, но только в том случае, если у планеты есть атмосфера. А там, где есть вода, может быть и жизнь.
|
|
|
|
В двух недавних научных статьях, опубликованных в журнале Astrophysical Journal Letters, подробно описываются первоначальные наблюдения системы TRAPPIST-1, полученные исследовательской группой с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА. В этих публикациях авторы, в том числе Сукрит Ранджан из Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны, представляют тщательный анализ полученных на данный момент результатов и предлагают несколько потенциальных сценариев того, какими могут быть атмосфера и поверхность планеты.
|
|
|
|
Хотя эти сообщения интригуют и демонстрируют прогресс в определении характеристик ближайшей экзопланеты, потенциально похожей на Землю, Ранджан призывает к осторожности в третьей статье, также опубликованной в Astrophysical Journal Letters, утверждая, что необходимы более тщательные исследования, чтобы определить, есть ли у TRAPPIST-1e атмосфера вообще и есть ли предварительные признаки метана, обнаруженные космическими аппаратами. Джеймса Уэбба действительно являются признаками наличия атмосферы или происходят от звезды-хозяина.
|
|
|
|
|
|
|
Система TRAPPIST, названная так в честь исследования, которое ее обнаружило, — "Проект малого телескопа транзитных планет и планетезималей" — расположена примерно в 39 световых годах от Земли. Она напоминает миниатюрную версию нашей солнечной системы. Звезда и все ее планеты удобно вписались бы в орбиту планеты Меркурий. По земным меркам, "год" на любой данной планете-трапписте длится всего несколько дней.
|
|
|
|
"Основной тезис для TRAPPIST-1e таков: если у него есть атмосфера, он пригоден для жизни", - сказал Ранджан, доцент LPL. "Но прямо сейчас вопрос первого порядка должен звучать так: "Существует ли атмосфера вообще?""
|
|
|
|
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи направили мощный спектрограф ближнего инфракрасного диапазона космического телескопа (NIRSpec) на систему TRAPPIST, когда планета TRAPPIST-1e проходила транзитом или перед своей звездой—хозяином. Во время прохождения звездный свет проникает в атмосферу планеты (если таковая имеется) и частично поглощается, что позволяет астрономам определить, какие химические вещества в ней могут содержаться. С каждым новым прохождением состав атмосферы становится более четким по мере сбора большего количества данных.
|
|
|
|
Четыре пролета TRAPPIST-1e, изученные командой, выявили признаки присутствия метана. Однако, поскольку звезда TRAPPIST-1e является так называемым М-карликом, размером примерно в одну десятую от нашего Солнца и лишь немногим больше Юпитера, ее уникальные свойства требуют особой осторожности при интерпретации данных, сказал Ранджан.
|
|
|
|
"В то время как солнце - яркий желтый карлик, TRAPPIST-1 - ультрахолодный красный карлик, то есть он значительно меньше, холоднее и тусклее нашего солнца", - пояснил он. "На самом деле, он достаточно холодный, чтобы в его атмосфере могли содержаться молекулы газа. Мы сообщали о намеках на присутствие метана, но вопрос в том, связан ли этот метан с молекулами в атмосфере планеты или звезды-хозяина?"
|
|
|
|
Чтобы ответить на этот вопрос, Ранджан и его коллеги смоделировали сценарии, в которых TRAPPIST-1e могла иметь богатую метаном атмосферу, и оценили вероятность для каждого из них. В наиболее вероятном сценарии из протестированных планета напоминала Титан, богатый метаном спутник Сатурна. Однако проведенная работа показала, что даже такой сценарий весьма маловероятен.
|
|
|
|
"Основываясь на нашей последней работе, мы предполагаем, что ранее сообщавшийся предварительный намек на наличие атмосферы, скорее всего, является "шумом" от звезды-хозяина", - сказал Ранджан. "Однако это не означает, что у TRAPPIST-1e нет атмосферы — нам просто нужно больше данных".
|
|
|
|
Ранджан отметил, что, хотя Джеймс Уэбб совершает революцию в науке об экзопланетах, телескоп изначально не предназначался для изучения небольших экзопланет, похожих на Землю.
|
|
|
|
"Он был разработан задолго до того, как мы узнали о существовании таких миров, и нам повезло, что он вообще может их изучать", - сказал он. "Существует всего несколько планет размером с Землю, для которых он потенциально может измерить какой-либо детальный состав атмосферы".
|
|
|
|
Новые ответы могут дать результаты миссии НАСА "Пандора", которая в настоящее время находится в стадии разработки и запуск которой намечен на начало 2026 года. Под руководством Дэниела Апаи, профессора астрономии и планетологии обсерватории U of A Steward, Pandora - это небольшой спутник, предназначенный для изучения атмосфер экзопланет и их звезд-хозяев. Pandora будет следить за звездами с потенциально пригодными для жизни планетами до, во время и после того, как они пройдут перед своими звездами-хозяевами.
|
|
|
|
Кроме того, исследователи надеются, что продолжающийся более масштабный цикл наблюдений и новые аналитические методы смогут, наконец, так или иначе изменить ситуацию. В настоящее время сотрудничество сосредоточено на методе, известном как двойной транзит: путем наблюдения за звездой, когда TRAPPIST-1e и TRAPPIST-1b, самая внутренняя и безвоздушная планета системы, проходят перед своей звездой одновременно.
|
|
|
|
"Эти наблюдения позволят нам отделить то, что делает звезда, от того, что происходит в атмосфере планеты — если она у нее есть", - сказал Ранджан.
|
|
|
|
Источник
|
