Ученые обнаружили атмосферу на экзопланете неподалеку от Земли

Мария Власова

Источник: Science Alert

Астрофизики из Института астрономии Макса Планка в Германии заявляют о наличии атмосферы на каменистой экзопланете в 40 световых годах от Земли.

Главные тезисы

Открытие астрофизиков: атмосфера на экзопланете TRAPPIST-1b в системе TRAPPIST.
Исследователи обнаружили вулканическую активность, подтверждающую наличие атмосферы, богатой углекислым газом.
Система TRAPPIST-1 является отличной лабораторией для изучения атмосфер каменистых планет, получающих звездные потоки между Меркурием и Марсом.
Астрофизики раскрывают интерес к системе TRAPPIST из-за возможности обитаемости планет и новых подходов к изучению атмосфер каменистых планет.
Наблюдения с телескопа Джеймс Вебб позволили провести новые исследования и представить гипотезы о структуре TRAPPIST-1b.

Что известно об экзопланете и ее атмосфере недалеко от Земли

Отмечается, что до этого времени вращающаяся вокруг красного карлика экзопланета считалась безатмосферной.

Недавние наблюдения за планетой b в системе TRAPPIST-1 продемонстрировали, что каменистая планета оказалась гораздо сложнее, чем считалось.

В материале, выпущенном в прошлом году, утверждалось, что планета, скорее всего, лишена атмосферы.

Однако новые наблюдения с использованием телескопа Джеймс Вебб подтвердили, что на TRAPPIST-1b либо происходит высокая геологическая активность, либо же планету окружает плотный слой атмосферы, богатой углекислым газом.

Идея скальной планеты с сильно выветренной поверхностью без атмосферы не соответствует текущим измерениям. Поэтому мы считаем, что планета покрыта относительно неизмененным материалом, — объясняет астроном из Института астрономии Макса Планка в Германии Йерун Боуман.

На одной из планет в системе TRAPPIST обнаружили атмосферу — Система TRAPPIST

Таким образом, планета может оставаться неизменной и не уязвимой для процессов выветривания.

Астрофизики отмечают, что это удивительно молодая планета, которой буквально тысяча лет.

Это объясняет высокую вулканическую активность на ней.

Почему система TRAPPIST представляет такой интерес для астрофизиков

Систему со звездой, вокруг которой вращаются семь планет, астрофизики обнаружили в 2017 году.

Эти планеты располагаются к материнской звезде гораздо ближе, чем планеты в нашей системе к Солнцу.

Однако сама звезда TRAPPIST-1 является красным карликом, значительно холоднее и тусклее нашего Солнца.

Поэтому астрономы надеются, что хотя бы одна планета системы окажется обитаемой.

TRAPPIST-1b находится слишком близко к своей звезде, чтобы быть обитаемым, но астрономы надеются, что она может научить нас тому, как формируются и развиваются другие планетные системы.

Планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, это наш лучший шанс впервые изучить атмосферы умеренных каменистых планет, которые получают звездные потоки между потоками Меркурия и Марса. Планеты TRAPPIST-1 являются идеальной лабораторией для этого новаторского исследования, отмечает астроном Эльза Дюкро из Французской комиссии по альтернативным источникам энергии и атомной энергии.

Однако по результатам первых наблюдений за этой системой с помощью телескопа Джеймс Вебб, стало понятно, что идея ошибочна.

Они были основаны на наблюдениях на одной инфракрасной длине волны — 15 микрон — поглощаемой углекислым газом. Сильная 15-микронная сигнатура предполагала, что углекислого газа не было.

После этого астрофизики провели еще одно исследование с помощью телескопа Джеймс Вебб в другой длине волны, 12,8 микрон, чтобы измерить температуру TRAPPIST-1b, когда она совершала обороты вокруг своей звезды.

Они сравнили наблюдения с разными моделями, чтобы попытаться выяснить, что они видят.

В отличие от 15-микронного анализа, обнаружившего голую серую поверхность, исследовательская группа обнаружила, что 12,8-микронные наблюдения больше соответствуют голой поверхности, покрытой богатой вулканической породой.

Эти наблюдения могут указывать на то, что на TRAPPIST-1b присутствует тектоническая или вулканическая активность или что гравитационное тяготение звезды и других экзопланет в системе растягивает и сжимает TRAPPIST-1b, а ее внутренняя часть остается горячей и расплавленной.

Возможно также, что эти наблюдения указывают на атмосферу, богатую углекислым газом. Это предположение можно согласовать с 15-микронными наблюдениями относительно наличия дымки, что приводит к явлению, известному как термическая инверсия, когда углекислый газ излучает 15-микронный свет, а не поглощает его.