Последний взгляд на планету TRAPPIST-1 вызывает опасения по поводу звездного «загрязнения»
Ранее в этом году космический телескоп Джеймса Уэбба развеял надежды на существование жизни на одной из наиболее похожих на Землю экзопланет, обнаруженных в Млечном Пути.
TRAPPIST-1b, мир, масса которого в 1,4 раза больше, а масса — в 1,1 раза. радиус Земли, находящейся всего в 40 световых годах от Земли, не имеет видимой атмосферы, которая могла бы защитить ее от палящего излучения родительской звезды.
Это открытие, сделанное с помощью фотометрических наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне, не было подтверждено неожиданный, однако; исследование было больше направлено на тщательное изучение меньшего, каменистого мира при более низких температурах, чем мы обычно делаем.
Теперь появились новые спектроскопические наблюдения JWST в ближнем инфракрасном диапазоне, и они предполагают, что поведение Звезда-хозяин экзопланеты может мешать нашей способности проводить точные измерения этой экзопланеты.
TRAPPIST-1b по-прежнему непригоден для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, заметьте. Но открытие, сделанное астрономом Оливией Лим из Монреальского университета, предполагает, что звездное загрязнение может привести к ложному обнаружению молекул, не связанных с экзопланетой.
«Наши наблюдения дали результаты не вижу признаков атмосферы вокруг TRAPPIST-1 b. Это говорит нам о том, что планета может представлять собой голую скалу, иметь облака высоко в атмосфере или иметь очень тяжелую молекулу, такую как углекислый газ, которая делает атмосферу слишком маленькой для обнаружения», — говорит астрофизик Райан Макдональд из Мичиганского университета.
«Но мы видим, что звезда является абсолютно самым большим эффектом, доминирующим в наших наблюдениях, и это будет делать то же самое с другими планетами в системе».
Проблема в том, что звезды не просто постоянно светятся одинаково. Звездные пятна могут вызвать затемнение; факелы представляют собой яркие пятна. И эти изменения яркости звезды могут повлиять на спектроскопические наблюдения атмосфер экзопланет.
Такие наблюдения проводятся, когда экзопланета проходит между нами и своей родительской звездой. Это приводит к тому, что свет звезды мгновенно тускнеет; но некоторая часть звездного света проходит через атмосферу экзопланеты по краю планетарного диска.
Ученые могут искать изменения в спектре света во время прохождения экзопланеты и использовать эти изменения для поиска признаков молекул, поглощающих и повторно излучать свет определенной длины.
Если бы свет звезды никогда не менялся, это было бы довольно легко. Но исследователи обнаружили, что звездная активность может сильно испортить спектроскопические наблюдения.
«Помимо загрязнения звездными пятнами и факелами, мы видели звездную вспышку, непредсказуемое событие, во время которого звезда на несколько секунд выглядит ярче. минут или часов», — говорит Лим.
«Эта вспышка повлияла на наши измерения количества света, блокируемого планетой. Такие признаки звездной активности трудно смоделировать, но нам необходимо их учитывать, чтобы гарантировать, что мы правильно интерпретируем данные.»
Команда смоделировала звездное загрязнение, затем провела два анализа данных: первый с удаленным звездным загрязнением, второй с его оставлением нетронутым. Оба результата выглядели очень похожими; то есть спектр с TRAPPIST-1b был более или менее таким же, как и без него.
Это было подтверждением более ранних результатов фотометрии в среднем инфракрасном диапазоне, которые показали, что у экзопланеты нет атмосферы. Но работа команды также показала важность принятия во внимание звездного загрязнения перед анализом данных.
Хорошо, что это удалось выяснить сейчас. В системе TRAPPIST-1 имеется семь экзопланет, три из которых находятся в обитаемой зоне звезды – на приятном умеренном расстоянии, где не слишком жарко и не слишком холодно для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. JWST еще предстоит изучить эти обитаемые зоны, но теперь, когда мы знаем, что звездное загрязнение может исказить результаты, ученые могут принять это во внимание.
«Учитывая недостаточную точность звездной модели», — заключают исследователи. , «необходимы дополнительные теоретические работы и/или наблюдения за родительской звездой, чтобы лучше ограничить вклад звездного загрязнения в будущие спектры пропускания».
Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Письма.
