Scienty

Несмотря на то, что вокруг красного карлика TRAPPIST-1 обращаются семь планет, состоящих из камня, особое внимание ученых привлекла TRAPPIST-1 e — планета, немного меньшая Земли, находящаяся в области, где потенциально может существовать жидкая вода. Недавно две научные группы, используя космическую обсерваторию «Джеймс Уэбб», заявили об отсутствии первичной атмосферы на этой планете. Однако со вторичной атмосферой ситуация гораздо более неоднозначна: вполне вероятен вариант, схожий с земной.

Фото: img.freepik.com

Экзопланета TRAPPIST-1e, находящаяся приблизительно в 40 световых годах от нашей планеты, совершает полный оборот вокруг своей звезды всего за 6,1 земных суток. Вследствие приливного захвата, вызванного гравитационным воздействием, одна из сторон этого каменного мира, скорее всего, постоянно обращена к источнику света.

Учитывая, что планета расположена в зоне обитаемости, а ее равновесная температура, рассчитанная без учета парникового эффекта, составляет –23°C (для сравнения, у Земли она равна –18°C), ученые допускают возможность существования жидкой воды — как в отдельных районах, так и в виде глобального океана, при наличии атмосферы на стороне, обращенной к звезде. Недавно, используя математическое моделирование, основанное на принципах теории вероятностей, астробиологи назвали наиболее подходящие для поиска жизни экзопланеты, включая TRAPPIST-1 е.

Астрономы использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб» для изучения TRAPPIST-1 e с целью определения наличия атмосферы. Инструмент NIRSpec, установленный на телескопе, регистрирует свет звезды, проходящий сквозь атмосферу планеты во время ее прохождения перед звездой. При наличии атмосферы в спектре наблюдаются затемнения, указывающие на определенные химические соединения. Чем больше транзитов зафиксировано телескопом, тем более детальной становится полученная информация.

Два научных исследования, результаты которых были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters (первая и вторая) исследования продемонстрировали, что TRAPPIST-1, скорее всего, не имеет первичной атмосферы, состоящей из водорода и гелия, а вероятность наличия плотной атмосферы, обогащенной диоксидом углерода (CO₂), представляется низкой.

Группа ученых под руководством Нестора Эспиносы из Университета Джонса Хопкинса (США) изучила первые спектры транзитов TRAPPIST-1 e. Анализ проводился на основе данных, охватывающих различные длины волн, однако они были значительно искажены из-за особенностей активности звезды, а именно из-за вспышек и пятен на ее поверхности.

Для снижения воздействия нежелательных помех исследователи использовали определенную методику гауссовских процессов, это позволило различить влияние звезды и возможные сигналы из атмосферы. В результате, наличие у планеты обширной водородной оболочки, схожей с атмосферой газовых гигантов, было исключено.

Вторая исследовательская группа под руководством Аны Глидден из Массачусетского технологического института (США) изучала возможность наличия более плотной и тяжелой вторичной атмосферы. Для этого исследователи создавали модели, варьируя сценарии: от полного отсутствия атмосферы до ее наличия, состоящей из азота с примесями метана и углекислого газа.

Наличие азотной атмосферы или абсолютно безвоздушная поверхность может существовать при условии отсутствия газовой оболочки, насыщенной водородом (это было установлено группой Эспинозы). Глидден и его соавторы не выявили явных признаков атмосферы, однако и не смогли доказать ее отсутствие.

Поскольку невозможно сделать окончательные выводы о наличии вторичной атмосферы у TRAPPIST-1 e мешает активность звезды, ученые продолжат наблюдения с помощью «Уэбба». Если у этого каменистого мира действительно есть атмосфера, то вероятность наличия на его поверхности жидкой воды — а значит, и условий для жизни — возрастает.