Каменистая экзопланета TRAPPIST-1c, расположенная в 40 световых годах от Земли, не имеет атмосферы из углекислого газа. Чтобы выяснить это, ученые сравнивали яркость красного карлика, затмившего TRAPPIST-1c, и экзопланеты рядом со звездой. Судя по всему, TRAPPIST-1c образовалась при очень маленьком количестве воды. Работа опубликована в журнале Nature.
В 40 световых годах от нашей планеты находится система TRAPPIST-1. На данный момент это самая исследованная система в Галактике, не считая Солнечной. Маленький красный карлик, расположенный в центре системы, — самый распространенный тип звезд в нашей Галактике. В течение первого миллиарда лет своей жизни их яркое рентгеновское и ультрафиолетовое излучение особенно мощное, оно легко может лишить планеты атмосфер. Астрономы стремятся понять, могут ли в таких системах существовать планеты, на которых будут условия для зарождения жизни. Более того, ученым не было известно, достаточно ли воды, углекислого газа и других летучих веществ было при образовании экзопланет в системе TRAPPIST-1, чтобы они имели атмосферу.
Экзопланета TRAPPIST-1c примерно такого же размера и массы, как Венера, и получает примерно столько же излучения от своей звезды. Из-за этого ученые предполагали, что атмосферный слой экзопланеты может быть таким же толстым. Дневная температура TRAPPIST-1c составляет 107,2 °C.
Ученые исследовали объект с помощью инструмента MIRI космического телескопа James Webb и рассчитали количество тепловой энергии, исходящей от TRAPPIST-1c. Астрономы сравнивали яркость инфракрасного излучения, когда планета находилась за звездой, с яркостью, когда TRAPPIST-1с был рядом со своим красным карликом. Благодаря этому ученым удалось рассчитать, какое количество инфракрасного излучения испускает дневная сторона планеты. Такой же метод ранее использовала другая группа исследователей с планетой TRAPPIST-1b.
Этот метод основан на том, что углекислый газ поглощает свет с длиной волны 15 микрон (инфракрасный). Количество такого излучения напрямую связано с температурой, на которую влияет наличие атмосферы. Хотя ученые отмечают, что облака могут отражать свет и маскировать присутствие углекислого газа, вероятность этого крайне мала. «Наши результаты согласуются с тем, что планета представляет собой голую скалу без атмосферы или с очень тонкой атмосферой CO2 (тоньше, чем на Земле или даже на Марсе) без облаков. Если бы у нее была толстая атмосфера из СО2, мы бы наблюдали очень мелкое вторичное затмение или вообще не наблюдали бы его. Это потому, что СО2 поглощал бы весь 15-микронный свет», — рассказал Себастьян Зиеба из Института астрономии общества Макса Планка. Если у TRAPPIST-1 с и есть атмосфера из CO2, то она очень тонкая (если вообще существует). Это указывает на то, что и планета, и система образовывались при очень маленьком количестве воды.
Ранее ученые могли исследовать только планеты с плотной и богатой водородом атмосферой. Благодаря James Webb Space Telescope у астрономов появляется больше возможностей для поиска атмосфер, в которых преобладают кислород, азот и углекислый газ.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
