Назвали экзопланету, которая может быть пригодна для жизни и похожа на Землю

Астрономы близки к тому, чтобы впервые подтвердить наличие атмосферы, аналогичной земной, на экзопланете, если более подробный анализ подтвердит предварительные данные, полученные с космического телескопа Джеймса Уэбба.

Эта планета входит в систему TRAPPIST-1, расположенную примерно в 40 световых годах от Земли. Ее обнаружили пять бельгийских астрономов в 2016 году, и название системы связано с их любимым пивом. С тех пор система активно изучается, сообщает CNN.

«Как планетная система, она максимально отличается от нашей», — говорит Нестор Эспиноза, астроном из Научного института космического телескопа в Балтиморе. — Эта звезда очень маленькая, размером с Юпитер, вокруг нее вращается как минимум семь каменистых планет. Три из них находятся в так называемой обитаемой зоне, то есть достаточно близко к звезде, чтобы при наличии атмосферы на них могла существовать жидкая вода».

Эспиноза и его коллеги сосредоточились на планете TRAPPIST-1 e, которая является четвертой от звезды в системе, в исследовании, вышедшем на прошлой неделе в Astrophysical Journal Letters. Четыре наблюдения 2023 года с телескопа Уэбба не позволили исключить наличие атмосферы, что вселяет надежду.

«По первым четырем наблюдениям мы не можем утверждать, что у планеты нет атмосферы, так что надежда остается: у нее все еще может быть атмосфера», — говорит Эспиноза. — И это очень интересно, поскольку у нас запланировано еще 15 наблюдений».

По словам Эспинозы, телескоп Уэбба смог исключить наличие атмосферы только у TRAPPIST-1 b, самой внутренней планеты системы, но для остальных шести этого пока не сделано. Планета TRAPPIST-1 e считается одним из лучших кандидатов на наличие жидкой воды на поверхности.

«Три года назад, до запуска телескопа Джеймса Уэбба, подобные исследования были почти научной фантастикой», — отметил Эспиноза по поводу возможности обнаружения атмосфер на далеких планетах. — Сейчас я почти уверен, что мы сможем определить, какая атмосфера есть у TRAPPIST-1 e, и если она похожа на земную, мы это узнаем».

TRAPPIST-1 e по размеру похожа на Землю и совершает оборот вокруг своей звезды каждые шесть дней — намного быстрее, чем Земля вокруг Солнца. Это связано с тем, что звезда значительно меньше нашего светила, и все планеты находятся близко к ней. «Если бы мы могли переместить звезду TRAPPIST-1 в нашу Солнечную систему, то все планеты и их орбиты поместились бы внутри орбиты Меркурия», — объясняет Эспиноза.

Для поиска атмосферы астрономы наблюдают, как планета проходит перед своей звездой, и отслеживают мельчайшие изменения в звездном свете, проходящем через атмосферу. Они ищут характерные химические признаки атмосферы.

Астрономы исключили наличие первичной атмосферы с водородом у TRAPPIST-1 e, которая, вероятно, была уничтожена излучением звезды. (Земля тоже рано потеряла свою первичную атмосферу, но затем сформировала вторичную; ученые надеются, что TRAPPIST-1 e могла пройти такой же путь).

Этот сценарий подробно рассмотрен во втором исследовании, также опубликованном на прошлой неделе в Astrophysical Journal Letters. В нем говорится, что атмосфера планеты вряд ли содержит много углекислого газа, как у Венеры и Марса, и скорее напоминает атмосферу Земли или ледяного спутника Сатурна Титана с высоким содержанием азота.

«TRAPPIST-1 e остается одной из самых привлекательных планет в обитаемой зоне, и новые результаты приближают нас к пониманию ее природы», — отмечает Сара Сигер, профессор планетологии Массачусетского технологического института и соавтор обоих исследований. — Отсутствие атмосфер, похожих на Венеру и Марс, заставляет нас сосредоточиться на других сценариях, которые еще изучаются».

Эспиноза сообщил, что его команда планирует завершить 15 новых наблюдений к концу года, две трети из которых уже проведены. Если будет найдено убедительное доказательство наличия атмосферы, можно будет провести дополнительные наблюдения с помощью телескопа Уэбба, чтобы обнаружить специфические химические признаки, например, метан, связанный с жизнью на Земле.

По словам Эспинозы, подтверждение атмосферы стало бы прорывом. «Это положило бы конец долгим спорам о том, могут ли системы красных карликов сохранять атмосферу или нет», — сказал он. — Красные карлики — большинство звезд во Вселенной. Если атмосфера есть у них, то шансы на жизнь увеличиваются».

Однако, даже если атмосфера не будет найдена, это тоже будет важным результатом, так как сделает жизнь на Земле еще более уникальной. Это также станет основой для будущих исследований экзопланет у желтых карликов, похожих на Солнце, с помощью еще более мощных телескопов, которые сейчас разрабатываются.

Планеты TRAPPIST-1 имеют условия, схожие с условиями земных планет в нашей Солнечной системе. Эти условия делают их потенциальными местами с жидкой водой на поверхности, но им нужна атмосфера, чтобы вода не замерзала или не улетучивалась в космос, объясняет Эрик Агол, профессор астрономии Вашингтонского университета. Хотя он не участвовал в исследовании, он работает над новыми наблюдениями вместе с Эспинозой и его командой. По его мнению, TRAPPIST-1 e — самый перспективный кандидат на наличие землеподобной атмосферы среди семи планет.

«Результаты интересные, но пока неполные», — добавил он в электронном письме. — Я не уверен, есть ли у TRAPPIST-1 e землеподобная атмосфера, и текущее исследование не изменило моего мнения».