Новости

Джеймс Уэбб проливает свет на способность экзопланет поддерживать жизнь

Джеймс Уэбб проливает больше света на способность экзопланет поддерживать жизнь

Исследователи использовали космический телескоп Джеймса Уэбба для измерения температуры самой внутренней планеты в системе TRAPPIST-1, что пролило больше света на способность таких планет поддерживать жизнь.

TRAPPIST-1 — ультрахолодный красный карлик (или карлик М), размером чуть больше Юпитера, который находится примерно в 40 световых годах от нас и вращается вокруг семи экзопланет размером с Землю. Он вдвое старше нашей Солнечной системы, что делает его идеальным местом для изучения формирования и эволюции планет земной группы.

Самая внутренняя из известных скалистых экзопланет в системе, TRAPPIST-1 b, немного больше Земли, но имеет такую ​​же плотность. Хотя она не входит в «обитаемую зону» системы, как планеты e, f и g, она все же может предоставить важную информацию о других планетах в системе TRAPPIST-1 и других системах M-карликов.

Международная группа исследователей использовала космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА (JWST), чтобы более внимательно изучить TRAPPIST-1 b, чтобы определить, есть ли у планеты атмосфера, с целью применения полученной информации к обитаемости других экзопланеты.

«Если мы хотим понять обитаемость вокруг М-звезд, система TRAPPIST-1 — отличная лаборатория», — сказала Эльза Дюкро, соавтор исследования. «Это лучшие объекты, которые у нас есть для изучения атмосферы каменистых планет».

Одним из факторов, определяющих обитаемость планеты, является наличие атмосферы. Предыдущие наблюдения TRAPPIST-1 b с помощью космических телескопов «Хаббл» и «Спитцер» не обнаружили никаких признаков пухлой атмосферы, которая значительно больше, чем ожидалось, но не могли исключить наличие плотной атмосферы. В поисках ответа на вопрос об атмосфере группа исследователей измерила температуру планеты.

«Эта планета заблокирована приливами, одна сторона которой постоянно обращена к звезде, а другая находится в постоянной темноте», – сказал Пьер-Оливье Лагаж, один из авторов исследования. «Если у него есть атмосфера для циркуляции и перераспределения тепла, дневная сторона будет холоднее, чем если бы атмосферы не было».

TRAPPIST-1 b не излучает собственного видимого света, потому что он недостаточно горячий, но излучает инфракрасное свечение. Используя прибор JWST для работы в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI), исследователи смогли рассчитать количество тепла, выделяемого планетой в виде инфракрасного света.

«В этих наблюдениях действительно используются преимущества прибора Уэбба в среднем инфракрасном диапазоне. возможности», — сказал Томас Грин, ведущий автор исследования. «Ни один из предыдущих телескопов не обладал достаточной чувствительностью для измерения такого тусклого среднего инфракрасного света».

Они обнаружили, что температура на дневной стороне TRAPPIST-1 b составляет около 500 кельвинов (около 450 °F или 227 °C). , что говорит о том, что на планете практически нет атмосферы.

Это первый случай, когда исследователи смогли обнаружить любую форму света, излучаемого такой маленькой и холодной экзопланетой, как каменистые планеты в нашей Солнечной системе. Для исследовательской группы это важный шаг на пути к выяснению того, могут ли планеты в системе TRAPPIST-1 и им подобные поддерживать поддерживающую жизнь атмосферу.

Еще одна важная веха была достигнута исследователями: обнаружение вторичного затмения. Во время вторичного затмения планета пересекает звезду, блокируя свет от планеты. MIRI измерил изменение яркости системы по мере того, как TRAPPIST-1 b перемещался за звездой.

Данные пяти отдельных вторичных затмений были проанализированы и сопоставлены с компьютерными моделями, показывающими, какой должна быть температура в различных сценариях.

«Результаты почти идеально согласуются с абсолютно черным телом, состоящим из голой скалы и без атмосферы для циркуляции тепла», — сказал Дюкро. «Мы также не видели никаких признаков поглощения света углекислым газом, которые были бы очевидны в этих измерениях».

Абсолютно черное тело — это объект, который поглощает все падающее на него излучение. Он не отражает и не пропускает свет и не позволяет свету проходить через него и выходить на другую сторону. Энергия, поглощаемая черным телом, нагревает его, заставляя испускать собственное излучение. Температура — единственный параметр, определяющий, сколько света излучает абсолютно черное тело.

Теперь, когда они успешно засняли вторичное затмение, исследователи используют MIRI JWST, чтобы получить дополнительные наблюдения этого явления, надеясь запечатлеть полная фазовая кривая, показывающая изменение яркости по всей орбите планеты. Это позволит исследователям сравнить изменения температуры между дневной и ночной сторонами и подтвердить существование атмосферы.

«Это первый раз, когда мы можем обнаружить излучение скалистой планеты с умеренным климатом», — сказал Лагаж. Это действительно важный шаг в истории открытия экзопланет.»

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»