Исследователи, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба, обнаружили интригующие признаки возможной атмосферы вокруг TRAPPIST-1e — экзопланеты размером с Землю, расположенной в 40 световых годах от нас в созвездии Водолей. Эти результаты, опубликованные в двух отдельных статьях в журнале The Astrophysical Journal Letters 8 сентября 2025 года, представляют собой значительную веху в поисках пригодных для жизни условий за пределами нашей Солнечной системы.
Открытие сосредоточено на TRAPPIST-1e — четвертой планете, вращающейся вокруг красного карлика TRAPPIST-1, которая находится точно в обитаемой зоне звезды, где теоретически может существовать жидкая вода. По словам исследователей из Университета Сент-Эндрюса, возглавивших международное исследование, эта планета является одним из самых перспективных кандидатов для обнаружения атмосферы благодаря своей землеподобной массе и расположению.
Исследовательская группа под руководством доктора Райана МакДональда из Университета Сент-Эндрюса столкнулась с серьезными препятствиями в своем анализе. «TRAPPIST-1e долгое время считалась одной из лучших планет в зоне обитаемости для поиска атмосферы», — объяснил МакДональд. «Но когда наши наблюдения были получены в 2023 году, мы быстро поняли, что красный карлик этой системы загрязняет наши данные таким образом, что поиск атмосферы становится чрезвычайно сложной задачей».
Источник загрязнения — это звёздные пятна и магнитные особенности на поверхности переменчивого красного карлика, который регулярно переживает вспышки каждые несколько дней. Исследовательская группа потратила более года на тщательную корректировку данных, чтобы учесть это звездное вмешательство, прежде чем смогла сосредоточиться на возможной атмосфере планеты.
С помощью инструмента ближнего инфракрасного спектрографа (NIRSpec) учёные анализировали свет звезды, проходящий через атмосферу планеты во время её прохождения перед звездой. Этот метод, известный как спектроскопия прохождения, позволяет определить химический состав атмосферных газов, обнаруживая, какие длины волн света поглощаются.
Начальные результаты четырех транзитных наблюдений указывают на два возможных объяснения нынешнего состояния TRAPPIST-1e. «Самая захватывающая возможность заключается в том, что TRAPPIST-1e может обладать так называемой вторичной атмосферой, содержащей тяжелые газы, такие как азот», — отметил Макдоналд. «Но наши первоначальные наблюдения пока не могут исключить гипотезу о голой скале без атмосферы».
По словам доктора Ханны Уэйкфорд из Бристольского университета, одного из соисследователей проекта, эти результаты помогают уточнить более ранние измерения, проведенные с помощью космического телескопа «Хаббл». «Сейчас могут появляться намеки на атмосферу, но мы пока не можем исключить возможность того, что обнаруживать просто нечего», — пояснила она.
Исследователи однозначно исключили присутствие первичной атмосферы, основанной на водороде, которая была бы сдута интенсивным излучением от частых звездных вспышек TRAPPIST-1. Если атмосфера и существует, то это будет вторичная атмосфера, состоящая из более тяжелых газов, которая сформировалась после того, как планета утратила свою первоначальную газовую оболочку.
Возможное существование атмосферы на TRAPPIST-1e имеет глубокие последствия для обитаемости этой планеты. Как объяснила доктор Уэйкфорд: «Небольшой парниковый эффект может иметь большое значение, и новые измерения не исключают достаточного количества углекислого газа для поддержания некоторого количества жидкой воды на поверхности».
Если атмосфера присутствует, жидкая вода могла бы существовать либо в виде глобального океана, либо покрывать меньшие регионы, где звезда обеспечивает постоянный дневной свет, окружённые льдом. Такой сценарий возможен, потому что TRAPPIST-1e, как и все планеты системы, находится в приливном захвате, и одна сторона всегда обращена к своей звезде.
Исследование проводится на фоне продолжающихся изысканий, связанных с системой TRAPPIST-1, после разочаровывающих результатов для TRAPPIST-1d — третьей планеты системы. Недавние наблюдения с помощью телескопа Джеймса Уэбба, опубликованные в августе 2025 года, не обнаружили признаков атмосферы, похожей на земную, на TRAPPIST-1d, фактически исключая её как потенциально обитаемый мир.
Исследовательская группа планирует значительно расширить свои наблюдения в ближайшие годы. «Мы увеличим число наблюдений TRAPPIST-1e с четырёх с помощью телескопа JWST до почти двадцати», — сказал Макдональд. «Теперь у нас наконец-то есть телескоп и инструменты для поиска обитаемых условий в других звёздных системах, что делает сегодняшний день одним из самых захватывающих в истории астрономии».
Эти дополнительные наблюдения обеспечат необходимую точность для окончательного определения того, есть ли у TRAPPIST-1e атмосфера и, если да, какие газы она содержит. Эта работа является частью более широкой программы JWST-TST DREAMS — международного сотрудничества, в котором участвуют более 30 учёных из Великобритании, США и Индии.
Полученные результаты подчёркивают уникальные трудности, связанные со звёздными системами красных карликов, которые принимают большинство потенциально обитаемых экзопланет в нашей галактике. Хотя частые вспышки и интенсивное излучение этих звёзд могут лишать планеты атмосферы, они также представляют лучшую возможность для обнаружения миров, похожих на Землю, благодаря своему обилию и относительной лёгкости наблюдения планет, обращающихся вокруг них
.
Комментариев нет:
Отправить комментарий