Астрономы обнаружили атмосферу вокруг экзопланеты

В первый раз вокруг планеты обнаружена атмосфера с массой и радиусом близкой к массе и радиусу Земли

Астрономы обнаружили атмосферу вокруг экзопланеты GJ 1132b! Это знаменует первое обнаружение атмосферы вокруг экзопланеты по размеру подобной Земле, вокруг которой обнаружена атмосфера. Таким образом, это значительный шаг на пути к обнаружению жизни на экзопланетах! Команда, которая включает в себя исследователей из Института астрономии им. Макса Планка, использовала 2,2-метровый телескоп ESO / MPG в Чили, чтобы получить изображения звезды-хозяйки экзопланеты GJ 1132 и измерила небольшое уменьшение яркости как планеты так и её атмосферы, вызванного поглощением части звёздного света во время прохождения непосредственно перед парентальной звездой.

Хотя это не обнаружение жизни на другой планете, однако это важный шаг в правильном направлении. Обнаружение атмосферы вокруг Супер-Земли GJ 1132b означает, что в первый раз вокруг планеты обнаружена атмосфера с массой и радиусом близкой к массе и радиусу Земли (1,6 массы Земли, 1,4 радиуса Земли).

Текущая стратегия астрономов по поиску жизни на другой планете заключается в обнаружении химического состава атмосферы этой планеты, в поисках определённых химических дисбалансов, которые требуют объяснения присутствия живых организмов. В случае с нашей Землей, присутствие большого количества кислорода является таким следствием. Однако с настоящим наблюдением, были предприняты впервые предварительные шаги по обнаружению и анализу атмосферы меньшей экзопланеты, с более низкой массой, которая гораздо больше напоминают Землю по размеру и массе!

Рассматриваемая планета, GJ 1132b, вращается вокруг красного карлика звезды GJ 1132 в южном созвездии Вела, на расстоянии 39 световых лет от нас. В последнее время система находится под пристальным вниманием команды во главе с Джоном Саутворт (Университет Киля, Великобритания). Проект и наблюдения координировались Луиджи Манчини, ранее из Института астрономии им. Макса Планка (MPIA) и в настоящее время работающего в римском университете Tor Vergata. Дополнительными членами команды MPIA были Пол Мольер и Томас Хеннинг. Команда использовала GROND на 2,2-м телескопе ESO / MPG Европейской Южной обсерватории в Чили, чтобы наблюдать планету одновременно в семи различных диапазонах длин волн. GJ 1132b — транзитная планета: с точки зрения наблюдателя на Земле она проходит непосредственно перед своей звездой каждые 1.6 дня (!), блокируя часть света звезды.

Размер звёзд, таких как GJ 1132, хорошо известен среди звёздных моделей. Из доли звёздного света, блокированного планетой, астрономы могут вывести размер планеты — в этом случае это примерно в 1,4 раза больше размера Земли. Существенно, что новые наблюдения показали, что планета выглядит более крупной в одном из диапазонов инфракрасных волн, чем на других. Это говорит о наличии атмосферы, которая непрозрачна для этого конкретного инфракрасного света (делая планету большей по размеру), но прозрачной для всех остальных. Затем различные модели атмосферы были смоделированы членами команды в Кембриджском университете и Институтом астрономии им. Макса Планка. Согласно этим моделям, атмосфера, богатая водой и метаном, очень хорошо объясняет наблюдения.

Наблюдения до настоящего времени не дают достаточных данных, чтобы решить, насколько мир GJ 1132b похож на Землю. Однако одна из возможностей включает в себя «водный мир» с атмосферой из горячего пара. Наличие атмосферы является поводом для осторожного оптимизма. M карлики являются наиболее распространёнными типами звёзд, и показывают высокие уровни активности. Для некоторых эта активность (в форме вспышек и потоков частиц) может ожидать сдувания атмосферы с ближайших планет. Но GJ 1132b даёт обнадёживающий контр-пример атмосферы, которая пережила миллиарды лет (то есть, достаточно долго, чтобы мы могли ее обнаружить). Учитывая большое число карликовых звёзд класса М, такие атмосферы могут означать, что предпосылки для жизни довольно распространены во Вселенной!

В любом случае новые наблюдения делают GJ 1132b высоко приоритетной мишенью для дальнейшего изучения такими приборами, как Космический телескоп Хаббл. Очень большой телескоп ESO и Космический телескоп Джеймса Вебба, готовящегося к запуску в 2018 году.

Описанная здесь работа была опубликована в журнале «Тhe Astronomical Journal» под редакцией Дж. Саутворта и др. «Обнаружение атмосферы экзопланеты GJ 1132B».