|
Экзопланета TRAPPIST-1e вряд ли имеет атмосферу
|
|
|
|
При поиске пригодных для жизни экзопланет атмосферные условия играют ключевую роль в определении того, может ли планета поддерживать жидкую воду. Подходящие кандидаты часто находятся в "зоне Златовласки", на расстоянии, которое не является ни слишком близким, ни слишком далеким от их звезды-хозяина, чтобы обеспечить наличие жидкой воды. С запуском космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) астрономы собирают улучшенные данные об атмосферах экзопланет, которые помогут определить, какие экзопланеты являются хорошими кандидатами для дальнейшего изучения.
|
|
|
|
В статье в открытом доступе, опубликованной сегодня в Astrophysical Journal Letters, астрономы использовали JWST, чтобы поближе рассмотреть атмосферу экзопланеты TRAPPIST-1e, расположенной в системе TRAPPIST-1. Хотя они не нашли окончательных доказательств того, из чего он сделан — или есть ли у него вообще атмосфера, — они смогли исключить несколько возможных вариантов.
|
|
|
|
"Идея заключается в следующем: если мы предположим, что планета не лишена воздуха, можем ли мы ограничить различные атмосферные сценарии? Допускают ли эти сценарии наличие жидкой воды на поверхности?" - говорит Ана Глидден, постдок факультета наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института (EAPS) и Института астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института и первый автор статьи. Ответы, которые они нашли, были утвердительными.
|
|
|
|
|
|
|
Новые данные исключают атмосферу, в которой преобладает водород, и накладывают более жесткие ограничения на другие атмосферные условия, которые обычно возникают в результате вторичного образования, такого как извержения вулканов и выделение газов из недр планеты. Данные были достаточно последовательными, чтобы по-прежнему допускать возможность существования поверхностного океана.
|
|
|
|
"TRAPPIST-1e остается одной из наших самых привлекательных планет с пригодной для жизни зоной, и эти новые результаты приближают нас на шаг к пониманию того, что это за мир", - говорит Сара Сигер, профессор планетологии Массачусетского технологического института и соавтор исследования. "Свидетельства, указывающие на то, что атмосферы, подобные Венере и Марсу, отсутствуют, заставляют нас сосредоточиться на сценариях, которые все еще находятся в разработке".
|
|
|
|
В число соавторов исследования также входят сотрудники Аризонского университета, Университета Джона Хопкинса, Мичиганского университета, Научного института космических телескопов и члены команды JWST-TST DREAMS.
|
|
Улучшенные наблюдения
|
|
|
|
Атмосферы экзопланет изучаются с помощью метода, называемого спектроскопией пропускания. Когда планета проходит перед своей звездой-хозяином, звездный свет фильтруется через атмосферу планеты. Астрономы могут определить, какие молекулы присутствуют в атмосфере, наблюдая за изменением света на разных длинах волн.
|
|
|
|
"У каждой молекулы есть спектральный отпечаток. Вы можете сравнить свои наблюдения с этими отпечатками, чтобы понять, какие молекулы могут присутствовать", - говорит Глидден.
|
|
|
|
JWST обладает большей длиной волны и более высоким спектральным разрешением, чем его предшественник, космический телескоп "Хаббл", что позволяет наблюдать такие молекулы, как углекислый газ и метан, которые чаще встречаются в нашей солнечной системе. Однако улучшенные наблюдения также выявили проблему звездного загрязнения, когда изменения температуры звезды-хозяина из-за таких явлений, как солнечные пятна и вспышки на Солнце, затрудняют интерпретацию данных.
|
|
|
|
"Звездная активность сильно мешает планетарной интерпретации данных, потому что мы можем наблюдать потенциальную атмосферу только в свете звезд", - говорит Глидден. "Сложно определить, какие сигналы поступают от звезды, а какие от самой планеты".
|
|
Исключая атмосферные условия
|
|
|
|
Исследователи использовали новый подход для снижения звездной активности, и в результате "любой сигнал, который вы можете увидеть в зависимости от посещения, скорее всего, исходит от звезды, в то время как все, что совпадает между посещениями, скорее всего, относится к планете", - говорит Глидден.
|
|
|
|
Затем исследователи смогли сравнить результаты с несколькими различными возможными атмосферными сценариями. Они обнаружили, что атмосфера, богатая углекислым газом, как на Марсе и Венере, маловероятна, в то время как теплая, богатая азотом атмосфера, подобная атмосфере спутника Сатурна Титана, остается возможной. Однако имеющиеся данные слишком слабы, чтобы определить, присутствовала ли там атмосфера, не говоря уже об обнаружении определенного типа газа. Дополнительные текущие наблюдения, которые уже ведутся, помогут сузить возможности.
|
|
|
|
"Благодаря нашим первоначальным наблюдениям мы продемонстрировали успехи, достигнутые с помощью JWST. Наша последующая программа поможет нам еще больше углубить наше понимание одной из наших лучших планет с пригодной для жизни зоной", - говорит Глидден.
|
|
|
|
Источник
|
