Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) обнаружил водяной пар возле планеты в другой системе, что может означать первое прямое обнаружение атмосферы каменистой экзопланеты. Но над находкой нависла большая проблема.
Есть ли жизнь на других планетах — один из самых глубоких научных вопросов всех времен, и у Уэбба может быть оборудование, чтобы наконец ответить на него. Мощные инфракрасные глаза телескопа могут анализировать состав атмосфер далеких миров, выискивая определенные элементы, способствующие жизни, или другие элементы, которые могут даже быть прямым доказательством ее существования.
Водяной пар является одним из ключевых компонентов для обитаемости, и хотя JWST уже обнаруживал его в атмосферах экзопланет раньше, это было сделано только в газовых гигантах, подобных Юпитеру, у которых нет твердой поверхности, чтобы (буквально) поддерживать жизнь. Но теперь телескоп обнаружил водяной пар в атмосфере скалистой экзопланеты, похожей на Землю. Может быть.
Расположенная примерно в 26 световых годах планета, о которой идет речь, известна как GJ 486 b. Это суперземля примерно на 30 % шире и в три раза массивнее нашей родной планеты. Но прежде чем паковать чемоданы, стоит иметь в виду, что гравитация там будет сильнее, она так близка к своей родительской звезде, что температура поверхности составляет около 430 °C (800 °F), и она заблокирована приливами, поэтому вам придется выбирать между постоянным днем и ночью.
Пригодность для жизни может быть исключена из обсуждения, но обнаружение водяного пара в атмосфере GJ 486 b все равно будет иметь большое значение. Это будет не только первое в истории прямое обнаружение атмосферы вокруг каменистой экзопланеты, но и покажет, что эти очень горячие миры могут цепляться за свои атмосферы, несмотря на то, что они подвергаются воздействию радиации своих звезд-хозяев. Это само по себе будет иметь серьезные последствия для других потенциально обитаемых планет.
И действительно, JWST обнаружил то, что кажется водяным паром на GJ 486 b. Когда планета проходит по поверхности звезды, свет течет через атмосферу (если она есть) и создает сигнал, который астрономы могут анализировать, чтобы определить присутствующие элементы. После наблюдения за двумя из этих событий и анализа данных с помощью трех различных методов команда определила сигнал, который, по-видимому, является водяным паром.
Диаграмма, сравнивающая Данные Уэбба для моделей водяного пара либо в звездных пятнах, либо в атмосфере экзопланет НАСА, ЕКА, CSA, Джозеф Олмстед (STScI)
Однако есть одна загвоздка. Команда не могла исключить, что сигнал водяного пара на самом деле исходил от самой звезды. Звездные пятна намного холоднее, чем остальная поверхность звезды, и могут содержать водяной пар, в том числе и на нашем собственном Солнце. Это могло привести к ложному срабатыванию.
«Мы не наблюдали свидетельств того, что планета пересекает какие-либо звездные пятна во время прохождения», — сказал Райан Макдональд, соавтор исследования. «Но это не значит, что на звезде нет пятен в других местах. И это именно тот физический сценарий, который запечатлел бы этот сигнал воды в данных и мог бы оказаться похожим на планетарную атмосферу».
К счастью, у Уэбба есть способы проверить. Другие его инструменты могут изучать планету в более коротких инфракрасных длинах волн, чтобы лучше определить, откуда исходит сигнал, и выяснить, есть ли у планеты атмосфера. Например, в предстоящей миссии прибор Mid-Infrared Instrument (MIDI) будет использоваться для поиска самой горячей точки на планете. Без атмосферы эта точка должна быть прямо в центре дневной стороны, но если есть атмосфера, тепло сможет циркулировать, и самая горячая точка будет в другом месте.
В любом случае, это мир, за которым стоит следить.
Исследование будет опубликовано в The Astrophysical Journal Letters(PDF).
