Открытие: экзопланета Trappist-1 b может обладать плотной атмосферой
Trappist-1 b — одна из семи скалистых планет, вращающихся вокруг звезды Trappist-1 в 40 световых годах от нас. Эта планетная система уникальна, поскольку позволяет астрономам с относительно близкого расстояния изучать экзопланеты земного типа, три из которых находятся в обитаемой зоне. Новое исследование на основе 290 часов наблюдений космического телескопа «Джеймс Уэбб» дало основание предположить существование атмосферы. Узнать подробности можно в Nature Astronomy.
Trappist-1 b довольно близка к своей звезде, и предыдущие исследования полагали ее сильно выветренным куском безжизненного камня. По новым же оценкам возраст поверхности планеты не превышает 1000 лет, тогда как ей самой несколько миллиардов лет.
Этому возможны два объяснения. Одно из них — бурная сейсмическая активность, то есть извержения вулканов и тектоника плит. Это гипотетический, но вполне правдоподобный сценарий. Во-первых, планета достаточно велика, чтобы сохранять тепло, оставшееся с рождения, как это делает наша Земля; во-вторых, ее могут нагревать приливные воздействия и магнитное поле родительской звезды — подобно тому, как Юпитер раскаляет Ио.
Второе объяснение — наличие у планеты защищающей ее атмосферы. По данным предыдущих исследований, ее там нет — затемнение на длине волны поглощения CO2 не замечено. Однако если предположить углеводородную дымку в верхних слоях, она может нагревать расположенный ниже углекислый газ — и тот сам начинает излучать, как это происходит на Титане.
Впрочем, ученые считают этот вариант менее вероятным (хотя и возможным). В отличие от Титана с его метановой атмосферой, на Trappist-1 b не из чего образовываться углеводородам; кроме того, близко расположенная звезда — активный красный карлик — за миллиарды лет должна была бы эту атмосферу сдуть.
Транзитная спектроскопия — довольно надежный способ определить наличие и даже состав атмосферы у планет. Но не в случае с мешающим наблюдениям холодным красным карликом Trappist-1, который вносит ошибки пятнами и вспышками.
Альтернативой может быть измерение температуры дневной и ночной стороны планеты: если разница незначительная — значит, атмосфера есть. Но это довольно трудоемкий метод, требующий непрерывного наблюдения прохождения планетой полного оборота по орбите для построения фазовой кривой.
Поскольку тема весьма любопытна и плодотворна, NASA недавно одобрило обширную программу наблюдений для изучения атмосфер скалистых планет вокруг близлежащих маломассивных звезд, включающую 500 часов наблюдений «Джеймса Уэбба».
