Экзопланета TRAPPIST-1 d вызывает интерес у астрономов, ищущих потенциально пригодные для жизни миры за пределами нашей Солнечной системы. Планета похожа на Землю по размеру, каменистая и находится в зоне вокруг своей звезды, где теоретически возможно существование жидкой воды на поверхности. Однако, согласно новому исследованию, проведённому с использованием данных космического телескопа James Webb, принадлежащего NASA, ESA и CSA, у неё нет атмосферы, похожей на земную.
Исследование с помощью телескопа James Webb
Используя беспрецедентные возможности телескопа James Webb, астрономы стремятся определить, насколько уникальна и редка наша планета. Может ли такая умеренная среда существовать где-то ещё, даже вокруг другого типа звезды? Система TRAPPIST-1 предоставляет уникальную возможность исследовать этот вопрос, поскольку в ней обнаружено семь планет размером с Землю, вращающихся вокруг наиболее распространённого типа звёзд в галактике — красного карлика.
«В конечном счёте мы хотим знать, может ли где-то ещё существовать такая среда, как у нас на Земле, и при каких условиях. Хотя космический телескоп James Webb впервые даёт нам возможность исследовать этот вопрос на планетах размером с Землю, на данный момент мы можем исключить TRAPPIST-1 d из списка потенциальных «близнецов» или «двоюродных братьев» Земли», — сказала Кэролайн Пиауле-Горэйеб из Чикагского университета и Института исследований экзопланет Троттье (IREx) при Монреальском университете, ведущий автор исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal.
Система TRAPPIST-1
Система TRAPPIST-1 расположена в 40 световых годах от нас и была названа рекордсменом по количеству планет размером с Землю, вращающихся вокруг одной звезды, в 2017 году благодаря данным космического телескопа Spitzer, принадлежащего NASA, и других обсерваторий.
Из-за того, что эта звезда — тусклый, относительно холодный красный карлик, «обитаемая зона» — место, где температура планеты может быть подходящей для существования жидкой воды на поверхности, — находится гораздо ближе к звезде, чем в нашей Солнечной системе. TRAPPIST-1 d, третья планета от красного карлика, находится на границе этой умеренной зоны, однако её расстояние до звезды составляет всего 2% от расстояния Земли до Солнца. TRAPPIST-1 d совершает полный оборот вокруг своей звезды — свой год — всего за четыре земных дня.
Отсутствие молекул, характерных для земной атмосферы
Инструмент NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) телескопа Webb не обнаружил на TRAPPIST-1 d молекул, распространённых в атмосфере Земли, таких как вода, метан или углекислый газ. Однако Пиауле-Горэйеб обозначила несколько возможных объяснений отсутствия атмосферы у экзопланеты, которые остаются открытыми для дальнейшего изучения.
«Есть несколько потенциальных причин, почему мы не обнаруживаем атмосферу вокруг TRAPPIST-1 d. У неё может быть чрезвычайно тонкая атмосфера, которую трудно обнаружить, как у Марса. Или у неё могут быть очень толстые, расположенные на большой высоте облака, которые блокируют обнаружение нами специфических атмосферных сигнатур — что-то вроде Венеры. Или это может быть бесплодная скала без атмосферы вообще», — сказала Пиауле-Горэйеб.
Несмотря на то что TRAPPIST-1 d может оказаться бесплодной скалой, освещаемой жестокой красной звездой, внешние планеты TRAPPIST-1e, f, g и h могут обладать толстыми атмосферами. «Наша детективная работа только начинается. Хотя TRAPPIST-1 d может оказаться бесплодной скалой, освещаемой жестокой красной звездой, внешние планеты TRAPPIST-1e, f, g и h могут обладать толстыми атмосферами», — добавил Райан Макдональд, соавтор статьи, ныне работающий в Университете Сент-Эндрюс в Великобритании, а ранее в Мичиганском университете. «Благодаря Webb мы теперь знаем, что TRAPPIST-1 d далека от пригодного для жизни мира. Мы узнаём, что Земля в космосе ещё более особенная».