Астрономи здійснили важливий прорив у пошуках життя за межами Землі, виявивши атмосферу навколо кам’янистої, схожої на Землю планети, розташованої в зоні населеності іншої зірки. Це відкриття є найпереконливішим доказом того, що планети з температурами, близькими до земних, і кам’янистим складом можуть існувати за межами нашої Сонячної системи, зберігаючи умови, які можуть бути придатними для життя.
“Атмосфера є важливою для планети, щоб підтримувати життя, як ми його знаємо,” — зазначив провідний автор Коллін Черубім, який нещодавно отримав ступінь доктора філософії з наук про Землю та планети в Гарвардському університеті. “Це перший випадок, коли хтось знайшов атмосферу на кам’янистій планеті в зоні населеності іншої зірки.”
Дослідження, опубліковане 16 липня в журналі Science, описує спостереження за гелієм, що витікає з LHS 1140 b — кам’янистої екзопланети, розташованої приблизно за 48 світлових років від Землі. Цей сигнал підтверджує попередні теоретичні прогнози про наявність атмосфери на планеті. LHS 1140 b обертається навколо червоного карлика в його зоні населеності — області навколо зірки, де температура та інші умови довкілля можуть дозволяти рідкій воді залишатися на поверхні планети.
Хоча вчені ідентифікували тисячі екзопланет, включаючи кілька кам’янистих світів у зонах населеності, підтвердження наявності атмосфер на цих планетах було одним з найскладніших завдань. “Двадцять років тому ми дивувалися, чи існують інші планети земного типу,” — сказав Робін Вордсворт, професор екологічних наук та інженерії імені Гордона Маккея та професор наук про Землю та планети в Гарварді, а також один з наукових керівників дисертації Черубіма. “Потім ми дізналися, що вони поширені, і знайшли деякі в зоні населеності. Наступним питанням було, чи вдалося комусь із них зберегти атмосферу. Тепер ми знаємо, що принаймні одній це вдалося.”
Це перше підтвердження того, що кам’яниста планета в зоні населеності змогла зберегти атмосферу протягом мільярдів років.
Модель підтверджена даними телескопа
Черубім та його колеги розробили теоретичну модель, яка передбачала, що верхні шари атмосфери LHS 1140 b міститимуть велику кількість гелію, який повільно витікає в космос. Дослідники перевірили це передбачення за допомогою спектрографа Warm Infrared Echelle (WINERED) в Магеллановій обсерваторії в Чилі. Їхні спостереження скористалися незвичайною подією, коли LHS 1140 b та інша планета перетиналися перед своєю зіркою в одну ніч. Друга планета не виявила ознак атмосфери, тоді як LHS 1140 b зафіксувала чіткий сигнал гелію, що витікає, надаючи докази збереження атмосфери.
Співкерівник Черубіма Девід Шарбонно, керівник кафедри астрономії Гарварду та астроном у Центрі астрофізики | Гарвард і Смітсонівський інститут, спочатку сумнівався в успіху плану. Прогноз базувався на математичній моделі, і такий тип сигналу ніколи раніше не спостерігався від кам’янистого світу. Результати дослідження змінили його думку. “Коллін проаналізував відомі нам планети і передбачив, що ця матиме гелієву атмосферу,” — сказав Шарбонно. “Потім він домігся виділення часу на телескопі, отримав дані, і виявлення було статистично беззаперечним.”
Це відкриття вказує на те, що астрономи можуть вивчати атмосфери кам’янистих екзопланет із Землі, шукаючи гази, що витікають у космос. Астрономи оцінюють, що атмосфера LHS 1140 b збереглася понад три мільярди років, що робить планету особливо перспективною ціллю для подальших спостережень. Черубім сподівається визначити повний хімічний склад її атмосфери та зрештою встановити, чи має планета поверхневі океани або інші особливості, пов’язані з придатністю для життя. Він та його колеги також планують використовувати модель для пошуку інших кам’янистих світів з атмосферами. “Це була перевірка моделі, і, сподіваюся, це лише перше з багатьох майбутніх спостережень,” — додав він.
Джерело: Science Daily
