LHS 1140 b: открытие атмосферы в обитаемой зоне

Подпись в атмосфере

Исследование показало, что гелий, покидающий планету, позволяет измерить атмосферу, которая в противном случае была бы слишком тонкой для непосредственного наблюдения.

Впервые удалось напрямую зафиксировать атмосферу вокруг каменистого экзопланеты. Этот мир, известный как LHS 1140 b, вращается вокруг своей звезды на расстоянии примерно 48 световых лет от Земли. Результаты исследования стали возможны благодаря обнаружению гелия во время транзита планеты перед звездой, когда небольшая часть её света проходит через верхние слои атмосферы, оставляя спектральный след.

Сигнал был зарегистрирован в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью спектрографа WinERED, установленного на телескопе Магеллан Клей в Чили. Хотя это не дает полного представления о составе атмосферы или поверхности планеты, оно указывает на то, что часть гелия уходит с планеты. Это физическое доказательство наличия газового оболочки, а не просто гипотеза, основанная на массе и радиусе.

Что мы знаем, а что нет

Наличие атмосферы — это наблюдательный шаг, но не ответ на вопрос о жизни или наличии океанов.

LHS 1140 b представляет собой более крупный и массивный мир по сравнению с Землей: астрономический каталог сообщает о радиусе примерно 1,73 радиуса Земли, массе 5,6 масс Земли и плотности около 5,9 граммов на кубический сантиметр. Он завершает один оборот вокруг своей звезды за 24,7 дня на расстоянии около 0,095 астрономических единиц. Вокруг красного карлика такое близкое расстояние может находиться в обитаемой зоне, поскольку звезда значительно менее яркая, чем Солнце.

Важно отметить, что "обитаемая зона" не означает, что планета населена или гарантирует наличие жидкой воды; это лишь диапазон, в котором, при определенных атмосферных условиях, вода может оставаться в жидком состоянии на поверхности. Таким образом, LHS 1140 b остается интересной целью для исследования возможности сохранения атмосферы на каменистых планетах, вращающихся вокруг красных карликов, на длительные сроки.

Цель для будущих наблюдений

Это открытие переводит внимание с абстрактной возможности существования атмосферы на её измеримую эволюцию.

Новое исследование отвечает на конкретный вопрос: LHS 1140 b действительно имеет атмосферу, и гелий позволяет наблюдать её внешние слои. Однако остаются нерешенными вопросы о составе нижних слоев, давлении на поверхности и наличии воды. Более того, сигнал гелия не оказался идентичным в разных наблюдениях за годы, что может указывать на изменчивость потери атмосферы со временем.

Эта осторожность важна для интерпретации атмосфер экзопланет. Полезным сравнением служит случай K2-18 b, который демонстрирует разницу между измеренными данными и их возможными интерпретациями. В случае LHS 1140 b открытие атмосферы сужает круг вопросов: не является ли планета "второй Землей", а какие газы она содержит и как её атмосфера сохраняется.

Источники

Исходные новости и научное исследование.