Телескоп Уэбб исследует каменистую планету в «Солнечной системе 2.0»

TRAPPIST-1 поражает планетологов. Всего в 39 световых годах от нас находятся семь планет, вращающихся вокруг звезды. Она не совсем идентична нашей Солнечной системе — звезда-хозяин — красный карлик, звезда, намного холоднее Солнца, — но все семь планет каменистые, размером примерно с Землю и, по крайней мере, в чем-то похожи на Землю.

TRAPPIST-1, которую многие ученые-экзопланеты прозвали «Солнечной системой 2.0», содержит самое большое количество планет размером с Землю, когда-либо обнаруженных в обитаемой зоне одной звезды, сообщило НАСА в 2017 году после того, как космический телескоп «Спитцер» сбросил… Возможность использования инфракрасного обзора.

Неизвестно, действительно ли какая-либо из этих планет похожа на Землю, но охотники за экзопланетами ждали, пока космический телескоп Джеймса Уэбба уловит какие-либо признаки атмосферы вокруг любой из планет. Легче всего изучать планету TRAPPIST-1 b, поскольку она находится ближе всего к своей звезде и, следовательно, самая горячая и яркая. В мае этого года его изучали с помощью инфракрасных камер MIRI компании JWST. Теперь проводится исследование с использованием инструмента NIRISS компании JWST, который разделяет белый свет звезд на цветные компоненты, подобные радуге.

Никаких признаков атмосферы

В статье, опубликованной на этой неделе в The Astrophysical Journal Letters, не обнаружено никаких признаков атмосферы вокруг TRAPPIST-1 b. «Это говорит нам о том, что планета может состоять из голой скалы, иметь облака высоко в атмосфере или содержать очень тяжелую молекулу, такую ​​как углекислый газ, что делает атмосферу слишком маленькой, чтобы ее можно было обнаружить», — сказал Райан Макдональд, астроном из Мичиганского университета. . . Сотрудник НАСА Саган, говорится в пресс-релизе. «Но мы видим, что звезда определенно оказывает самое большое влияние, которое доминирует в наших наблюдениях, и то же самое будет происходить и с другими планетами в системе».

Это не очень хорошая новость, но и не особенно плохая. Обнаружить атмосферные сигналы на расстоянии 39 световых лет не так-то просто, поэтому ранние исследования сосредоточены на выяснении того, как родительская звезда влияет на наблюдения планет системы TRAPPIST-1. «Если мы не придумаем, как манипулировать звездой сейчас, нам станет намного труднее, когда мы посмотрим на планеты в обитаемой зоне — TRAPPIST-1 d, e и f — увидеть какие-либо атмосферные сигналы», — Макдональд сказал. Обитаемая зона звезды — это область, где теоретически на поверхности планеты может существовать жидкая вода.

«призрачные сигналы»

Ученые знают о наличии планет вокруг TRAPPIST-1 только потому, что они проходят через звезду, если смотреть из Солнечной системы. Это счастливая случайность, но она также помогает в поисках экзопланет. В этом исследовании использовался метод, называемый трансмиссионной спектроскопией, с использованием NIRISS для разделения света звезды, когда он проходит через атмосферу TRAPPIST-1 b. И в этом свете был отпечаток молекул и атомов атмосферы планеты.

Однако ученые обнаружили группу «призрачных сигналов» в свете звезды, которые, по-видимому, исходят как из темных, так и из ярких пятен на самой звезде. Эти данные могут иметь решающее значение для предотвращения поспешных выводов будущих исследований об обнаружении конкретной молекулы в атмосфере экзопланеты.

Вспышка

Пожалуй, главное отличие TRAPPIST-1 от нашей солнечной системы — это ее центральная звезда. TRAPPIST-1 — красный карлик, более распространенный, чем звезды типа Солнца. Ученые обнаружили, что TRAPPIST-1b получает от Солнца в четыре раза больше радиации, чем Земля, а температура его поверхности колеблется от 120 до 220 градусов по Цельсию. Значит, он не в обитаемой зоне. Красные карлики менее предсказуемы, чем Солнце, и это может иметь последствия для жизни. «Мы видели звездную вспышку, которая является неожиданным событием, во время которого звезда кажется ярче в течение нескольких минут или часов», — сказала Оливия Лим из Института исследования экзопланет Тротье при Университете Монреаля, которая руководила исследованием. «Эта вспышка повлияла на наши измерения количества света, блокируемого планетой. Нам необходимо принять это во внимание, чтобы убедиться, что мы правильно интерпретируем данные».