Экзопланета LHS 1140 b может быть покрыта океаном

В настоящее время астрономам известны более 5000 планет, находящихся за пределами Солнечной системы. Лишь немногие из них попадают в так называемую «обитаемую зону», т. е. пояс вокруг звезды, в котором диапазон температур, теоретически, позволяет поддерживать на поверхности планет воду в жидком состоянии.

Экзопланета LHS 1140 b, открытая в 2017 году, – одна из таких планет. Она расположена на расстоянии 48 световых лет от Солнечной системы, что относительно близко по космическим меркам. Долгое время астрономы считали, что LHS 1140 b представляет собой газовый гигант класса мини-Нептун с атмосферой, слишком насыщенной водородом и гелием, чтобы поддерживать жизнь. Однако новые наблюдения космической обсерватории Уэбб указывают на то, что что планета, вероятно, представляет собой суперземлю. Согласно исследованию, опубликованному в прошлую среду в журнале The Astrophysical Journal Letters, она в 1,7 раза больше Земли, но превышает ее массу в 5,6 раза.

Телескоп JWST провел наблюдения LHS 1140 b, когда планета проходила перед своей звездой и ее атмосфера поглощала часть излучения звезды. Спектр поглощения атмосферы не имеет признаков присутствия водорода или гелия, и это исключает возможность того, что LHS 1140 b относится к газовым планетам. Плотность же LHS 1140 b указывает на то, что на ней имеется большое количество воды.

Вся вода в океанах Земли составляет лишь 0,02% ее массы. На LHS 1140 b, согласно оценке астрономов, вода составляет от 10% до 20% массы. В зависимости от характеристик атмосферы планеты, эта вода может находиться как в жидкой форме, так и в форме льда. У ученых нет прямых доказательств того, что LHS 1140 b окружена достаточно плотной атмосферой, но на это указывает несколько косвенных признаков. В частности, планету мягко нагревает звезда, относящаяся к типу красных карликов, приблизительно в пять раз меньше Солнца. Температура на поверхности LHS 1140 b должна быть примерно такой же, как на Земле или Марсе.

Явным признаком того, что на поверхности экзопланеты находится жидкая вода, станет присутствие углекислого газа в атмосфере. Его поиски могут стать задачей дополнительных исследований. Телескоп JWST обнаружил признаки наличия азота в атмосфере, но для подтверждения этого таже необходимы новые наблюдения. По оценкам астрономов, чтобы подтвердить наличие плотной атмосферы у экзопланеты LHS 1140 b уйдет примерно год, а на поиски углекислого газа – 2-3 года.

Альтернативная гипотеза предполагает, что поверхность LHS 1140 b, в основном, покрыта льдом, но на освещенной стороне планеты, которая повернута к звезде, существует огромный жидкий океан. Согласно компьютерной модели, такой океан должен иметь диаметр около 4000 км, т. е. по площади он приблизительно в два раза меньше Атлантического океана.

Нельзя исключать того, что жидкая вода на LHS 1140 b скрыта под толщей ледяной коры, аналогично подповерхностным океанам на спутниках Юпитера и Сатурна: Ганимеде, Энцеладе и Европе.