Гигантское «глазное яблоко» — идеальное место для поиска жизни за пределами Солнечной системы

экзопланета, определенная в 2017 году как одно из наиболее перспективных мест для жизнь, способная процветать за пределами Солнечной системы, стала еще более многообещающей – и намного более странной.

чужой мир LHS-1140b демонстрирует признаки планеты-глазного яблока с глобальным океаном, покрытым льдом, и единственной областью, похожей на радужную оболочку, на расстоянии около 4000 километров. (около 2500 миль), постоянно наблюдая за своей родительской звездой.

«Из всех известных в настоящее время экзопланет умеренного пояса LHS-1140b вполне может стать нашим лучшим выбором, чтобы однажды косвенно подтвердить наличие жидкой воды на поверхности чужеродного мира за пределами нашей Солнечной системы», — говорит астрофизик. Шарль Кадье из Монреальского университета. «Это станет важной вехой в поисках потенциально обитаемых экзопланет».

LHS-1140b, об открытии которой было объявлено всего несколько лет назад, имеет радиус примерно в 1,73 раза больше радиуса Земли и 5,6. раз его масса; больше, чем наша собственная планета, но все же достаточно мала, чтобы считаться земным миром. Кроме того, она вращается гораздо ближе к своей звезде, чем Земля, совершая полный оборот всего за 25 дней.

Если бы эта звезда вообще была похожа на Солнце, это было бы слишком близко для жизни. . Вместо этого это холодный, тусклый красный карлик, поэтому расстояние между звездой и экзопланетой находится в так называемой обитаемой зоне. Это не так холодно, чтобы вся поверхностная вода замерзла, но и не так близко, чтобы она ушла в небытие.

Даже в этом случае непосредственная близость означает, что экзопланета, скорее всего, будет заблокирована приливами. Именно тогда период ее вращения совпадает с периодом обращения, так что к звезде всегда обращена одна и та же сторона. Это то же самое явление, которое мы наблюдаем на Земле и Луне, и почему мы никогда не видим ее обратную сторону от Земли.

Нахождение в обитаемой зоне не означает автоматически, что на ней есть необходимые условия для поддержания жизни. Чтобы узнать больше о химическом составе LHS-1140b, нам нужно заглянуть в его атмосферу, если она есть. И это то, что Кадье и его коллеги сделали, используя возможности JWST.

Находясь на расстоянии чуть менее 50 световых лет, система находится достаточно близко к нам, чтобы мы могли собирать подробную информацию о пути света. меняется, когда экзопланета проходит между Землей и звездой. Часть звездного света пройдет через атмосферу; при этом некоторые длины волн поглощаются или усиливаются атомами внутри. Какие конкретно атомы задействованы, можно определить, посмотрев, какие длины волн подвергаются воздействию.

А если серьёзно. (Бенуа Гужон/Университет Монреаля)

Сделав это, исследователи смогли предварительно установить наличие азота, доминирующего компонента в атмосфере Земли. Если бы LHS-1140b был более газообразным, как крошечный Нептун, у него была бы более богатая водородом атмосфера. Присутствие азота предполагает наличие вторичной атмосферы – той, которая сформировалась после рождения экзопланеты, а не вместе с ней.

В исследовании, опубликованном в прошлом году, команда также объединила плотность и радиус LHS-1140b, чтобы вычислить ее плотность. . У них получился показатель 5,9 грамма на кубический сантиметр. Это недостаточно плотно для мира, состоящего исключительно из камня; учитывая его размеры, лучше всего подойдет либо мини-Нептун, либо водный мир, покрытый океаном. Если мы исключим мини-Нептун, у нас останется экзопланета с глобальным океаном.

Однако с учетом приливов и приливов этот глобальный океан может выглядеть не так, как вы думаете. Сторона, которая постоянно обращена в сторону от звезды, может быть достаточно холодной, чтобы замерзнуть. Только участок, обращенный непосредственно к звезде, будет достаточно теплым, чтобы оттаять, в результате чего мир будет выглядеть как жуткое глазное яблоко, парящее в космосе.

Однако температура этого участка может достигать очень мягких 20 градусов по Цельсию (68 градусов по Фаренгейту) на поверхности – достаточно тепло для процветающей морской экосистемы.

Мы не знаем наверняка, что происходит, но похоже, что это самый многообещающий кандидат на роль экзотической инопланетной экосистемы, который у нас есть на сегодняшний день. за пределами нашего планетарного соседства, так что вы можете поспорить на свой последний доллар, что на это странное (возможно) глазное яблоко будет смотреть гораздо больше людей.

«Обнаружение земной атмосферы в умеренном климате Планета доводит возможности Уэбба до предела – это осуществимо, нам просто нужно много времени для наблюдений», — говорит физик Рене Дойон из Монреальского университета.

«Нынешний намек на богатую азотом атмосферу напрашивается на ум; подтверждение с дополнительными данными. Нам нужен как минимум еще один год наблюдений, чтобы подтвердить, что у LHS 1140b есть атмосфера, и, вероятно, еще два или три года, чтобы обнаружить углекислый газ».

Исследование принято The Astrophysical Journal Letters и доступен на arXiv.