Как «Уэбб» открыл новый мир в космосе.

Когда мы смотрим на звездное небо, мы часто задаемся вопросом: есть ли там жизнь? Есть ли другие миры, похожие на наш? И если есть, то как они выглядят? Какой у них климат, атмосфера, рельеф? Можем ли мы с ними связаться?

Эти вопросы волнуют не только обычных людей, но и ученых-астрономов, которые посвятили свою жизнь изучению космоса. Они используют самые современные технологии и инструменты для того, чтобы проникнуть в тайны далеких галактик и планет.

Одним из таких инструментов является космический телескоп Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope), который был запущен в космос 25 декабря 2021 года. Это самый мощный и сложный телескоп в истории человечества, который способен видеть то, что скрыто от глаз других телескопов.

Одной из первых целей «Уэбба» стала система TRAPPIST-1, расположенная в 40 световых годах от Земли. Эта система состоит из семи скалистых планет, которые по размеру и массе похожи на Землю и другие внутренние планеты нашей Солнечной системы. Некоторые из них находятся в так называемой «жилой зоне», то есть на расстоянии от своей звезды, при котором возможно существование жидкой воды и жизни.

Но как узнать больше о этих планетах? Как определить их температуру, атмосферу, поверхность? Для этого «Уэбб» использовал свой прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI), который может измерять тепловое излучение планет. Тепловое излучение — это свет, который испускают все тела в зависимости от их температуры. Чем выше температура, тем больше энергии и света выделяет тело.

С помощью MIRI «Уэбб» смог измерить тепловое излучение самой внутренней планеты системы TRAPPIST-1 — TRAPPIST-1 b. Эта планета всегда обращена к своей звезде одной стороной, как Луна к Земле. Это означает, что у нее есть постоянная дневная и ночная стороны. Исследователи обнаружили, что дневная сторона планеты имеет температуру около 500 Кельвинов (примерно 230°C), а ночная — около 200 Кельвинов.

Однако не все планеты системы TRAPPIST-1 такие жаркие и безвоздушные. Некоторые из них могут иметь более умеренный климат и атмосферу, которая защищает их от сильного излучения звезды. Это делает их потенциально пригодными для жизни, по крайней мере в теории.

Для того, чтобы проверить эту гипотезу, «Уэбб» планирует провести дальнейшие наблюдения за планетами TRAPPIST-1 c, d, e, f и g. Эти планеты находятся в «жилой зоне», то есть на расстоянии от звезды, при котором возможно существование жидкой воды на поверхности. Кроме того, они имеют более высокую альбедо (отражательную способность), что означает, что они отражают больше света и тепла от звезды.

С помощью MIRI «Уэбб» сможет измерить не только температуру этих планет, но и состав их атмосфер. Для этого он будет использовать метод спектроскопии — разложения света на разные длины волн. Каждый химический элемент имеет свой уникальный спектральный отпечаток, который можно определить по наличию или отсутствию определенных полос в спектре. Таким образом, «Уэбб» сможет выяснить, какие газы присутствуют в атмосферах планет и в каких количествах.

Это поможет ученым понять, как образовались и эволюционировали эти планеты, как они взаимодействуют со своей звездой и друг с другом, и какие факторы влияют на их пригодность для жизни. Возможно, «Уэбб» сможет даже обнаружить следы биологической активности на этих планетах — например, кислород или метан.

Система TRAPPIST-1 — это уникальная лаборатория для изучения разнообразия экзопланет и поиска жизни за пределами Земли. Благодаря «Уэббу» мы можем надеяться на то, что скоро узнаем больше о этих загадочных мирах и их потенциальных обитателях.