RW Space

Ранее считался безвоздушным шаром, миром размером с Землю. вращается вокруг красный карлик, находящийся примерно в 40 световых годах от нас, в конце концов, может иметь атмосферу.

Новые наблюдения планеты b в системе TRAPPIST-1 показывают, что скалистый мир более сложен. чем мы думали, подтверждая сложность получения убедительных выводов на основе узкого диапазона спектральной информации.

In Резкий контраст с опубликованной в прошлом году статьей, в которой было определено, что экзопланета, скорее всего, будет голой и бесплодной, новые данные, полученные с помощью JWST, предполагают, что TRAPPIST-1b либо бурлит геологической активностью, либо, возможно, окутан толстой атмосферой, богатой углеродом. диоксида.

«Идея о каменистой планете с сильно выветренной поверхностью без атмосферы несовместима с текущие измерения», — говорит астроном Йерун Бауман из Института астрономии Макса Планка в Германии.

«Поэтому мы считаем, что планета покрыта относительно неизмененным материалом.»

Это означает, что поверхность TRAPPIST-1b не изменилась в результате процессов звездного и космического выветривания, что позволяет предположить, что поверхность TRAPPIST-1b очень молода, ее возраст составляет всего до 1000 лет. В свою очередь, это подразумевает активность, такую ​​как магматическое всплытие, что намекает на продолжающуюся геологию внутри экзопланеты.

В 2017 году астрономы сообщили, что нашли звезду, вокруг которой вращаются семь экзопланет. Хотя экзопланеты расположены немного ближе к звезде, чем планеты Солнечной системы, звезда TRAPPIST-1 — красный карлик — более холодная и тусклая, что, в свою очередь, означает, что обитаемая зона системы находится ближе к ее Солнцу.

Это породило надежды на то, что один из миров TRAPPIST-1 может быть обитаемым. Он также дал нам несколько экзопланет, которые могут быть аналогичны мирам Солнечной системы, с размерами и плотностью, сопоставимыми с Землей, Венерой и Марсом.

TRAPPIST-1b находится слишком близко к своей звезде, чтобы быть обитаемым, но астрономы надеются, что он сможет рассказать нам о том, как формируются и развиваются другие планетные системы.

«Планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, — это наш лучший шанс впервые изучить атмосферы скалистых планет умеренного пояса, тех, которые получают звездные потоки между атмосферами Меркурий и Марс», — говорит астроном Эльза Дюкро из Французской комиссии по альтернативной и атомной энергии (CEA).

«Планеты TRAPPIST-1 представляют собой идеальную лабораторию для этого новаторского исследования.»

Первые данные JWST нанесли удар по этой идее. Он был основан всего на одной длине волны инфракрасного излучения — 15 микрон, — которая сильно поглощается углекислым газом. Сильная 15-микронная сигнатура свидетельствовала об отсутствии углекислого газа.

Чтобы изучить более подробно Исследователи провели дальнейшие наблюдения JWST на длине волны 12,8 микрон, чтобы измерить температуру TRAPPIST-1b, когда она совершала повторяющиеся орбиты своей звезды. Когда экзопланета движется спереди, сбоку и позади звезды, меняющийся свет показывает, какая часть инфракрасного света излучается экзопланетой, что дает астрономам инструменты для измерения распределения температуры по поверхности экзопланеты.

Затем они сравнили свои наблюдения с различными моделями, чтобы попытаться выяснить, что они видят. В отличие от 15-микронного анализа, который обнаружил голую серую поверхность, исследовательская группа обнаружила, что 12,8-микронные наблюдения более соответствуют голой поверхности, покрытой богатой минералами вулканической породой.

Это может указывать на то, что TRAPPIST-1b имеет тектоническую или вулканическую активность, или что гравитационное притяжение звезды а другие экзопланеты в системе растягиваются и сжимаются, чтобы TRAPPIST-1b оставался горячим и расплавленным.

Другая интерпретация данных — это атмосфера, богатая углекислым газом. Это можно согласовать с наблюдениями в диапазоне 15 микрон по наличию дымки, приводящей к явлению, известному как термическая инверсия, при котором углекислый газ излучает свет в диапазоне 15 микрон, а не поглощает его.

«Эти тепловые инверсии довольно распространены в атмосферах тел Солнечной системы, возможно, наиболее похожим примером является туманная атмосфера Спутник Сатурна Титан», — объясняет астроном Мишель Мин из Нидерландского института космических исследований.

«Тем не менее, Ожидается, что химический состав атмосферы TRAPPIST-1b будет сильно отличаться от химического состава атмосферы Титана или любого из скалистых тел Солнечной системы, и интересно думать, что мы, возможно, наблюдаем тип атмосферы, которого мы никогда не видели. раньше.»

Какой из этих сценариев, если таковой имеется, происходит на TRAPPIST-1b, займет еще много раскопок, чтобы раскрыть. Но исследование подчеркивает, насколько сложно понять, что происходит в других мирах за пределами Солнечной системы.

Исследование команды было опубликовано в журнале Nature Astronomy.