|
У экзопланеты GJ 1132 b нет атмосферы
|
|
|
|
Иногда астрономы сталкиваются с противоречивыми данными, когда пытаются ответить на вопрос. Это нормальная часть научного процесса, и это просто означает, что требуется больше данных, чтобы доказать или опровергнуть теорию, которую они пытаются проверить. Одним из ярких примеров противоречивых данных в недавних исследованиях экзопланет стало исследование планеты GJ 1132 b, у которой либо была атмосфера, либо ее не было, в зависимости от того, какой набор данных использовался.
|
|
|
|
В новой статье исследователей, использующих больше времени для наблюдений на космическом телескопе Джеймса Уэбба (JWST), теперь можно с уверенностью сказать, что, скорее всего, у GJ 1132 b нет атмосферы, и это открытие имеет более широкие последствия для исследований экзопланет в целом. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
GJ 1132 b расположена вокруг звезды-карлика класса M на расстоянии около 41 светового года. Она привлекла к себе большое внимание, потому что в чем-то очень похожа на Землю, а в чем-то совершенно чужеродна. Она скалистая, ее радиус и масса лишь немного превышают земные. Однако она расположена на расстоянии 0,0153 а.е. от своей звезды-хозяина и обращается вокруг нее каждые 1,6 суток.
|
|
|
|
Учитывая такую близость, может показаться удивительным, что на планетах вообще существует атмосфера, но есть некоторые модели, которые показывают, что планеты, находящиеся даже так близко к своим родительским звездам-карликам, потенциально могут сохранять атмосферу. Это важный вопрос, поскольку М-карлики очень активны, с высокой радиацией и вспышками, которые, как полагают, лишают планеты атмосферы. В ответ на это астрономы разработали концепцию "космической береговой линии", учитывающую излучение и размер планеты, за пределами которой планеты не могут удерживать свою атмосферу.
|
|
|
|
|
|
|
Эта статья развивает этот аргумент и фактически представляет собой обновление предыдущей статьи, в которой два первоначальных транзита, наблюдавшихся с помощью JWST, показали противоречивые данные о наличии атмосферы на GJ 1132 b. Один транзит подразумевал, что у планеты была богатая водой атмосфера, а второй - что ее не было. В новом исследовании были рассмотрены два дополнительных транзита планеты, и эти дополнительные данные показывают, что у планеты, скорее всего, нет атмосферы.
|
|
|
|
В данных все еще есть место для предположения о наличии "паровой" атмосферы с очень низким давлением (около 1 мбар), но большинство астрономов считают, что это невозможно для этой конкретной планеты, учитывая близость к ее звезде и кажущееся отсутствие на ней воды, что было отмечено в предыдущих исследованиях JWST. Важно отметить, что даже такая возможность практически полностью исключается, если в анализе не используется первый набор данных (т.е. тот, который указывает на водную атмосферу) — это означает, что три других набора данных сходятся в том, что GJ 1132 b не имеет атмосферы.
|
|
|
|
Осознав это, авторы вернулись к рассмотрению того, что могло привести к тому, что первый набор данных так сильно отличался от трех других. При взгляде на саму звезду стало ясно, что на поверхности звезды было больше "холодных пятен", чем во время трех других транзитов, что повлияло на данные, собранные о самой планете.
|
|
|
|
Авторы полагают, что, возможно, именно из-за этого в одном наборе данных казалось, что у планеты есть атмосфера, хотя на самом деле это было не так. В рамках этого открытия авторы предлагают использовать подход "не использовать одну" для наборов данных об экзопланетах, когда доступно более одной, особенно если звезда сильно изменчива.
|
|
|
|
Еще одной важной особенностью этой статьи являются методы, используемые для сбора данных. В нем использовались два различных режима просмотра с помощью встроенного в JWST прибора NIRSpec — G395H и G395M. G395H имеет более высокое разрешение, в то время как режим просмотра G395M имеет "среднее" разрешение.
|
|
|
|
Недостатком является то, что в режиме G395H есть "разрыв" в данных между 3,75 и 3,82 мкм, что может повлиять на качество данных. Однако авторы обнаружили, что это не проблема, поскольку уровень шума в обоих режимах сопоставим. Они рекомендуют использовать режим среднего разрешения, если фиксируется прохождение только одной экзопланеты, но, вероятно, безопасно использовать режим высокого разрешения, если выделено время для более чем одной.
|
|
|
|
В конечном счете, эта статья довольно четко опровергает идею о том, что у GJ 1132 b есть атмосфера, особенно плотная. Это также предлагает решения для обеспечения того, чтобы путаница, которая произошла с этой конкретной планетой, не повторилась при других исследованиях атмосфер экзопланет. Но, пожалуй, самое главное, это еще один важный факт в продолжающейся дискуссии о том, могут ли планеты, вращающиеся вокруг звезд-карликов типа M, сохранять свою атмосферу, и, похоже, это твердо подтверждает идею о том, что они не могут.
|
|
|
|
Источник
|
