Система красного карлика TRAPPIST-1 с семью небольшими планетами со времен ее открытия притягивает внимание ученых, которые занимаются поисками жизни за пределами Земли. Среди этих планет особенно выделяется TRAPPIST-1e, расположенная в «обитаемой зоне», т. е. в таком пространстве вокруг звезды, в котором достаточно тепла, чтобы, при наличии атмосферы, на планетах могла существовать жидкая вода. Именно TRAPPIST-1e стала целью первых детальных наблюдений, выполненных инфракрасной космической обсерваторией JWST.

Две новые работы в журнале The Astrophysical Journal Letters представляют результаты этих наблюдений и анализируют возможный состав атмосферы планеты. Астрономы рассмотрели несколько гипотез строения TRAPPIST-1e, но признали, что пока ни одну из них нельзя считать окончательной. А главный вопрос о наличии атмосферы вокруг этой экзопланеты остается открытым.

Исследования проводились при помощи спектрографа ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec, который изучал экзопланету во время ее транзита на фоне звезды. В такие моменты часть света звезды проходит через атмосферу планеты, и изучение того, как меняется спектр излучения звезды, может быть использовано для определения состава атмосферы. За четыре таких транзита удалось уловить намеки на наличие метана, однако природа этих сигналов оказалась далеко не очевидной.

Звезда TRAPPIST-1 – очень холодный красный карлик. В отличие от Солнца, ее атмосфера может содержать собственные молекулы газа, способные искажать спектр в тех же областях, в которых ученые ищут следы планетных атмосфер. Команда ученых смоделировала различные варианты строения TRAPPIST-1e, в том числе с атмосферой, похожей на оболочку спутника Сатурна Титана, где метан играет ключевую роль. Однако даже наиболее правдоподобная модель плохо подходит под наблюдаемую учеными картину.

Более вероятно, что признаки присутствия метана связаны с особенностями строения самой звезды, а не с TRAPPIST-1e. Это не опровергает существование атмосферы, а лишь подчеркивает, что имеющиеся данные еще недостаточно точны. Ситуацию осложняет и то, что JWST изначально не создавался для исследования планет земного размера, и лишь несколько известных объектов в нашей галактике подходят для столь тонких измерений.

Определенные надежды астрономы связывают с миссией Pandora, запуск которой намечен на 2026 год. Этот небольшой космический аппарат будет наблюдать за звездами до, во время и после планетных транзитных событий, помогая выделить вклад звезды в спектр излучения, который мы воспринимаем как сигнал атмосферы планеты.

Параллельно готовится более сложная программа исследований при помощи телескопа Уэбба. Астрономы планируют провести наблюдения так называемого двойного транзита, т. е. одновременное пересечение диска звезды с планетой TRAPPIST-1e и еще одной планетой TRAPPIST-1b, которая не может обладать собственной атмосферой.

Ссылка: phys.org

Обсудить