ИССЛЕДОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ ПЛАНЕТЫ TRAPPIST-1 E: НОВЫЕ ПОДХОДЫ И ПРЕПЯТСТВИЯ
Системы экзопланет представляют собой уникальную возможность для изучения условий, способствующих возникновению жизни за пределами Земли. Одним из наиболее перспективных кандидатов на наличие обитаемой атмосферы является нестандартная планета TRAPPIST-1 e, находящаяся на расстоянии около 40 световых лет от нас. В данной статье мы рассмотрим текущие исследования, связанные с поиском и анализом атмосферы этой экзопланеты, а также проблемы, с которыми сталкиваются астрономы.
ПОИСК ЖИЗНЕННЫХ УСЛОВИЙ В СИСТЕМЕ TRAPPIST-1
Система TRAPPIST-1 включает семь планет, четыре из которых расположены в обитаемой зоне своей звезды — тусклого красного карлика. Так как эти планеты находятся ближе к своему светилу, учёные предполагают, что они могут быть связаны с ним под действием приливных сил и всегда показывают одну и ту же сторону. Это создает интригующий контекст для поиска возможности существования жизни.
Новый космический телескоп James Webb Space Telescope (JWST) был запущен именно для того, чтобы исследовать экзопланетные атмосферы. Телескоп использует метод инфракрасной транзитной спектроскопии, чтобы анализировать свет, проходящий через атмосферу экзопланеты во время её транзита перед звездой. Этот метод позволяет астрономам выявлять состав атмосферы, но он сталкивается с серьёзными ограничениями.
ПРОБЛЕМА СТЕРЕОКИТА
Одной из основных сложностей является «озвездная контаминация». Неоднородная природа звёзд и их активность могут приводить к ложным интерпретациям данных о атмосферном составе. На поверхности звезды могут присутствовать более тёплые и более холодные участки — пятна звёздной активности. Когда экзопланета закрывает часть звезды, возможно появление сигналов, которые могут быть ошибочно интерпретированы как молекулы атмосферы.
Научные исследования, публикуемые в журнале «Astronomical Journal», под руководством Натали Аллен из Университета Джонса Хопкинса, фокусируются на том, как справиться с этой контаминацией при изучении TRAPPIST-1 e. Они предполагают использование планеты TRAPPIST-1 b, которая не имеет атмосферы, в качестве основы для модели, благодаря которой можно будет корректировать данные о TRAPPIST-1 e.
НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Астрономы рассматривают возможность осуществить 15 наблюдений во время близких транзитов TRAPPIST-1 b и TRAPPIST-1 e, что должно значительно снизить влияние звёздной контаминации. Это связано с тем, что они наблюдаются в близкие временные промежутки, ограничивая степень изменений на поверхности звезды.
Первоначальные результаты показывают, что комбинированный подход позволит идентифицировать атмосферу планеты, особенно наличие углекислого газа — ключевого фактора, способствующего жизни. Углекислый газ, благодаря своей сильной спектроскопической сигнализации около 4,3 мкм, может быть менее подвержен путанице из-за звёздной активности.
Эти исследования открывают новые перспективы для дальнейшего изучения экзопланет, показывая, что проблемы, связанные с звездной контаминацией, универсальны для всех звёздных систем, и необходимость учитывать активность звёзд в анализе атмосфер экзопланет занимает важное место в астрономической науке. Это важно, поскольку учёные по-прежнему ищут обитаемые условия на планетах за пределами нашей солнечной системы.
