Уэбб идентифицирует ледяной, потенциально обитаемый мир в созвездии Кита

Когда была открыта экзопланета LHS 1140 b , астрономы предположили, что это может быть мини-Нептун, то есть преимущественно газообразная планета, но меньшего размера, чем Нептун. Однако, проанализировав самые последние данные космического телескопа Джеймса Уэбба и объединив их с данными Спитцера, Хаббла и TESS, ученые пришли к другому выводу.

Новое исследование, проведенное Шарлем Кадье из Монреальского университета (UdeM) под руководством профессора Рене Дойона, дало новые оценки массы и радиуса LHS 1140 b с исключительной точностью: в 1,7 раза больше размера Земли и в 5,6 раза. раз его масса. Это стало возможным благодаря произвольному времени наблюдений, полученному на Уэббе в декабре прошлого года, во время которого два прохождения экзопланеты наблюдались с помощью построенного в Канаде прибора NIRISS (аппарат для формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и безщелевой спектрограф ).

Анализ этих наблюдений в значительной степени исключил сценарий мини-Нептуна из-за доказательств того, что LHS 1140 b представляет собой суперземлю, которая может даже иметь богатую азотом атмосферу. Если этот результат подтвердится, это будет первая планета с умеренным климатом, на которой появятся признаки вторичной атмосферы. Оценки, основанные на всех накопленных данных, также показывают, что LHS 1140 b менее плотная, чем ожидалось, для каменистой планеты с составом, аналогичным составу Земли, что позволяет предположить, что от 10% до 20% ее массы может состоять из воды. Это делает ее привлекательным кандидатом на роль водного мира, вероятно, напоминающего снежный ком или ледяную планету с круглым жидким океаном на той части поверхности, которая всегда обращена к звезде-хозяину — из-за ожидаемого синхронного вращения планеты.

«Из всех известных в настоящее время экзопланет умеренного пояса LHS 1140 b может стать нашим лучшим шансом косвенно подтвердить наличие жидкой воды на поверхности внеземного мира за пределами нашей Солнечной системы», — сказал Кадье.

Мир с жизнью?

Хотя это пока предварительный результат, наличие богатой азотом атмосферы на LHS 1140 b позволяет предположить, что на планете сохранилась значительная атмосфера, создающая условия, способствующие присутствию жидкой воды.

Согласно современным моделям, если бы эта экзопланета имела атмосферу, подобную земной, она представляла бы собой снежный ком с океаном диаметром около 4000 км. Температура поверхности в центре этого внеземного океана в форме мишени может достигать даже 20°C. Потенциальная атмосфера LHS 1140 b и ее благоприятные условия для жидкой воды открывают уникальную возможность изучить мир, в котором могла бы поддерживаться жизнь, учитывая ее место в обитаемой зоне ее звезды и вероятность того, что она имеет атмосферу, способную сохранять тепло. и поддерживать стабильный климат.

Чтобы подтвердить наличие и состав атмосферы LHS 1140 и различить сценарии снежного кома и планеты-океана, необходимы дополнительные наблюдения. Исследовательская группа подчеркнула необходимость наблюдения большего количества транзитов и затмений с помощью Уэбба, сосредоточив внимание на конкретном сигнале, который может выявить присутствие углекислого газа. Эта характеристика имеет решающее значение для понимания состава атмосферы и обнаружения возможных парниковых газов, которые могут указывать на пригодные для жизни условия на этой экзопланете. «Обнаружение земной атмосферы на планете с умеренным климатом доводит возможности телескопа Джеймса Уэбба до предела. Это возможно; Нам просто нужно много времени для наблюдения», — сказал профессор Дойон. «Сегодняшние данные о богатой азотом атмосфере должны быть подтверждены другими данными. «Нам понадобится как минимум дополнительный год наблюдений, чтобы подтвердить, что LHS 1140 b имеет атмосферу, и, вероятно, еще два или три года, чтобы обнаружить углекислый газ». Это связано с тем, что видимость LHS 1140 b с Уэббом ограничена и возможно только максимум восемь периодов наблюдений в год. Но если удастся установить наличие атмосферы и, косвенно, жидкой воды на ее поверхности, LHS 1140 b будет стоить того, чтобы потратить время на ее наблюдение в будущем!

источник