Близкий далёкий: как планета у красного карлика балансирует на грани жизни и пустоты

Что если в 40 световых годах от нас существует мир, где могут быть условия, похожие на земные? Учёные всё ближе подходят к ответу на этот вопрос благодаря наблюдениям с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST).

TRAPPIST-1e — кандидат на обитаемую планету

Система TRAPPIST-1 вызвала большой интерес астрономов сразу после открытия. Вокруг слабой красной звезды вращаются семь планет, похожих по размеру на Землю. Три из них находятся в так называемой обитаемой зоне — области, где температура позволяет существовать жидкой воде.

Особенность этой системы в том, что планеты расположены близко к звезде, и мы можем наблюдать их прохождение по диску TRAPPIST-1. Это даёт уникальную возможность изучать их атмосферы, хотя и с некоторыми сложностями.

Атмосфера TRAPPIST-1e: что удалось узнать?

Новые исследования, опубликованные в The Astrophysical Journal Letters, подтвердили наличие атмосферы у TRAPPIST-1e. Правда, пока нельзя с уверенностью сказать, из чего она состоит и насколько пригодна для жизни.

"Мы видим два возможных объяснения. Наиболее захватывающая возможность — это наличие вторичной атмосферы с тяжёлыми газами, такими как азот. Но нельзя исключать и вариант, что планета — просто голая скала без атмосферы", — объясняет Райан Макдональд из Университета Сент-Эндрюс.

Учитывая, что TRAPPIST-1e находится в обитаемой зоне, наличие атмосферы повышает шансы на присутствие жидкой воды на её поверхности.

Почему результаты пока не окончательные?

Астрономы сталкиваются с проблемой: звёздные пятна на поверхности TRAPPIST-1 могут искажать спектр света, который мы получаем с планеты. Эти пятна появляются и исчезают, поэтому для уверенности нужно наблюдать систему длительное время. Если спектр не будет меняться, вероятность отсутствия атмосферы возрастёт.

Исследователи отвергли гипотезу о том, что у TRAPPIST-1e может быть атмосфера из лёгкого молекулярного водорода. Атмосфера, похожая на венерианскую с высоким содержанием углекислого газа, считается маловероятной, но не исключённой.

"В ближайшие годы мы перейдём от четырёх наблюдений к почти двадцати. У нас наконец-то есть инструменты для поиска пригодных для жизни условий в других системах, и это один из самых захватывающих моментов в астрономии", — добавляет Макдональд.

Вызовы для атмосферы в системе TRAPPIST-1

Низкая светимость звезды облегчает наблюдения, но есть и обратная сторона: планеты подвергаются сильным вспышкам звезды. Это может приводить к потере атмосферы, что подтвердилось на примере ближайших к звезде планет TRAPPIST-1b, c и d — у них атмосфера практически отсутствует.

Если TRAPPIST-1e действительно обладает азотно-содержащей атмосферой, это станет доказательством, что не все красные карлики разрушают свои планеты полностью.

Что дальше?

JWST уже показал свои возможности в изучении атмосфер газовых гигантов и планет меньших размеров. Для TRAPPIST-1e использовались более длинные волны, чтобы повысить точность данных. В будущем количество наблюдений увеличится, и мы сможем лучше понять, насколько эта планета похожа на Землю.

Масса TRAPPIST-1e составляет около 69% земной, а температура может быть близка к нашей, если парниковый эффект будет сопоставим с земным.