Астрономи за допомогою космічного телескопа Хаббл виявили воду в атмосфері екзопланети в зоні проживання її зірки. Якщо підтвердиться, це буде перший раз, коли ми виявили воду — важливий інгредієнт для життя, яким ми його знаємо — на екзопланеті. Вода була виявлена як пара в атмосфері, але температура планети означає, що вона може підтримувати рідку воду на своїй поверхні, якщо вона кам’яниста.
Планета називається K2-18b і знаходиться на відстані приблизно 110 світлових років. Планета значно відрізняється від Землі. Це є Супер-Земля , і він вдвічі більший за Землю і приблизно в 8 разів масивніший. K2-18b обертається навколо червоного карлика, і вперше його виявив у 2015 році космічний телескоп Кеплер.
«Знайти воду в потенційно придатному для життя світі, крім Землі, неймовірно захоплююче».
Доктор. Ангелос Ціарас (Центр даних космічної екзохімії UCL, CSED)
Астрономи з Центру даних космічної екзохімії при Університетському коледжі Лондона в Великобританії зробили відкриття на даних широкопольної камери 3 космічного телескопа Хаббл. Їх результати наведені в статті під назвою « Водяна пара в атмосфері планети K2-18 b із вісімою зоною життя ” опубліковано в Астрономія природи . Виявлення базується на спектроскопічній сигнатурі води в атмосфері екзопланети.
В прес-реліз , перший автор доктор Ангелос Ціарас (Центр даних космічної екзохімії UCL, CSED), сказав: «Знайти воду в потенційно придатному для життя світі, відмінному від Землі, неймовірно захоплююче. K2-18b не є «Землею 2.0», оскільки він значно важчий і має інший склад атмосфери. Однак це наближає нас до відповіді на фундаментальне запитання: чи є Земля унікальною?»
Команда, яка стоїть за цим відкриттям, розробила алгоритми та запустила архівні дані Хаббла за 2016 і 2017 роки. Вони проаналізували зоряне світло від червоного карлика, коли воно проходило через атмосферу екзопланети. Вони виявили молекулярний характер води, а також водню і гелію.
Використовуючи дані Хаббла, вчені проаналізували світло зірок, профільтроване крізь атмосферу K2-12b, і виявили хімічну ознаку води. Зображення: NASA
Ці результати ще не підтверджені, але якщо і коли вони будуть, наслідки інтригують. Вчені вважають, що такі суперземлі, як ця, є найпоширенішим типом планет Чумацького Шляху. І зірки червоного карлика, такі як орбіти K2-18b, є найпоширенішим типом зір. Вони також найкрутіші та найдовговічніші, а також найменші. Це вказує на те, що потенційно може бути набагато більше екзопланет, схожих на цю.
Кеплер відкрив сотні суперземель, які є планетами з масою між Землею і Нептуном, і очікується, що TESS NASA знайде ще сотні. За словами співавтора цієї нової роботи, доктора Інго Вальдмана, це добре провіщає пошук потенційно придатних для життя екзопланет.
В прес-реліз Доктор Вальдманн сказав: «З огляду на таку кількість нових суперземель, які, як очікується, будуть знайдені протягом наступних кількох десятиліть, цілком ймовірно, що це перше відкриття багатьох потенційно придатних для життя планет. Це пов’язано не тільки з тим, що такі суперземлі, як K2-18b, є найпоширенішими планетами нашого Чумацького Шляху, а й тому, що червоні карлики — зірки менші за наше Сонце — є найпоширенішими зірками».
У планети дуже короткий рік. Для завершення однієї орбіти потрібно всього 33 дні. Дослідники вважають, що K2-18b або скеляста планета, або крижана. Якщо він крижаний, всередині нього може бути велика кількість води. Але це лише попередні результати.
«Це дослідження сприяє нашому розумінню придатних для життя світів за межами нашої Сонячної системи та знаменує нову еру в дослідженнях екзопланет…»
ДОКТОР. АНГЕЛОС ЦІЯРАС (ЦЕНТР ДАННИХ КОСМІЧНОЇ ЕКЗОХІМІЇ UCL, CSED)
За словами авторів, атмосфера також може містити азот і метан, дві хімічні речовини, пов’язані з життям. Але, на жаль, виявити їх не вдалося. Для цього доведеться почекати подальших досліджень, які також дозволять оцінити хмарність і відсоток води в атмосфері.
K2-12b дійсно близько до своєї зірки, але оскільки червоні карлики не такі енергійні, як наше Сонце, екзопланета отримує приблизно стільки ж енергії, скільки Земля від нашого Сонця. Розрахунки астрономів показують, що його температура подібна до земної: десь в діапазоні приблизно від -72 до 47 градусів Цельсія (-99 градусів до 116 F).
Це захоплюючі результати, але перспективи життя на цій екзопланеті не великі. Хоча сама планета знаходиться в зоні проживання зірки, зірка, на якій вона обертається, може бути не дуже гостинною. Червоні карлики можуть випромінювати багато спалахів, і вся ця енергія може серйозно обмежити потенціал для життя.
Художня концепція події суперспалаху на карликовій зірці. Астрономи не знають, наскільки активна зірка-господар K2-12b, але червоні карлики можуть бути дуже енергійними і непередбачуваними. Автор зображення: Марк Гарлік/Університет Уорвіка
З іншого боку, той факт, що K2-12b взагалі має атмосферу, викликає захоплення, тим більше, що він містить багато водню. Атмосфера може захистити планету від радіації зірки, як і Земля. Якщо в атмосфері планети домінує водень, який дуже легкий і легко розсіюється зоряним випромінюванням, це свідчить про те, що певним чином K2-12b може бути захищений, навіть якщо він обертається навколо червоного карлика.
Розмір K2-12b та інших суперземель також є фактором придатності для проживання. «Вода може залишатися досить довго, тому що суперземлі можуть зберігати свою атмосферу довше, тому що вони мають більшу гравітацію», – сказала Джованна Тінетті, фізик, яка була співавтором статті.
«Це дослідження сприяє нашому розумінню придатних для життя світів за межами нашої Сонячної системи і знаменує нову еру в дослідженнях екзопланет, що має вирішальне значення для того, щоб Земля, наш єдиний дім, увійти в ширшу картину Космосу», — сказав д-р Ціарас.
Чи унікальна Земля? Швидкої відповіді на це питання не буде, але дослідження, подібні до цього, найменше допомагають нам зрозуміти Землю щодо населення екзопланет. Авторство: GOES-17/NOAA/NASA
Це відкриття потребує подальших спостережень, щоб підтвердити його. Нам також потрібні кращі телескопи для більш детального вивчення його атмосфери та атмосфер інших екзопланет. З цією роботою впораються два телескопи на горизонті. The Космічний телескоп Джеймса Вебба матиме потужну здатність досліджувати атмосфери екзопланет, що насправді є наступним кроком у розумінні всіх екзопланет, знайдених Кеплером, і які знайде TESS.
ЄКА АРІЕЛЬ Місія (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) розпочнеться в 2028 році і детально вивчатиме атмосферу близько 1000 екзопланет. ARIEL разом із JWST дасть нам набагато краще розуміння K2-12b та подібних екзопланет.
Ми довго чекали на JWST. Він має здатність досліджувати атмосферу дуже далеких планет. Космічний телескоп Джеймса Вебба в чистій кімнаті в космічному центрі Джонсона НАСА в Х'юстоні. Авторство: NASA/JSC
Професор Джованна Тінетті (UCL CSED), співавтор і головний дослідник ARIEL, сказала: «Наше відкриття робить K2-18b однією з найцікавіших цілей для майбутніх досліджень. Було виявлено понад 4000 екзопланет, але ми не знаємо багато про їх склад і природу. Спостерігаючи за великою вибіркою планет, ми сподіваємося розкрити секрети їх хімії, формування та еволюції».
«Дійсно зрозуміти, як розвивається придатність для проживання в багатій воднем атмосфері, буде дуже інтенсивним предметом вивчення протягом наступних 10 років», — сказав Вальдманн.
Більше:
- Науково-дослідна робота: Водяна пара в атмосфері планети K2-18 b із вісімою зоною життя
- Прес-реліз NASA: Хаббл NASA вперше знайшов водяну пару на екзопланеті житлової зони
- Прес-реліз Хаббла: Хаббл вперше знайшов водяну пару на екзопланеті зони проживання