Астрономы впервые подтвердили наличие атмосферы у каменистой планеты, расположенной в обитаемой зоне за пределами Солнечной системы. Речь идет об экзопланете LHS 1140b, которая находится примерно в 49 световых годах от нас.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science. Пока у ученых нет никаких свидетельств того, что на планете существует жизнь. Однако LHS 1140b сочетает сразу несколько важных условий: у нее твердая поверхность, подходящая для жидкой воды температура и собственная атмосфера, пишет Haaretz.
Что известно о LHS 1140b?
Планету открыли в 2017 году. Она больше Земли как по размерам, так и по массе, но при этом холоднее нашей планеты.
LHS 1140b вращается вокруг своей звезды в так называемой обитаемой зоне. Это область, где не слишком жарко и не слишком холодно, поэтому вода теоретически может сохраняться на поверхности в жидком состоянии.
Исследователи также выяснили, что атмосфера планеты богата гелием. Для сравнения: земная атмосфера в основном состоит из азота.
«На данный момент у нас нет никаких доказательств существования жизни на этой планете, но мы считаем, что на ней есть все действительно необходимые компоненты», — рассказал планетолог Колин Черубин, ранее работавший в Гарвардском университете.
Как удалось обнаружить атмосферу?
В 2024 году Черубин и его коллеги наблюдали за прохождением LHS 1140b перед своей звездой. Для этого они использовали телескоп обсерватории Лас-Кампанас в Чили.
Собранные данные показали присутствие определенного типа гелия на большой высоте. Это стало признаком того, что газ постепенно покидает атмосферу планеты и уходит в космос. Без этого процесса обнаружить ее газовую оболочку было бы намного сложнее.
Легкие элементы, в том числе гелий, при определенных условиях легче вырываются из атмосферы в космическое пространство. Именно такой процесс исследователи зафиксировали на LHS 1140b.
По словам Черубина, это первый случай, когда существование атмосферы у каменистой планеты в обитаемой зоне за пределами Солнечной системы удалось подтвердить непосредственно с помощью наблюдений.
Вокруг той же звезды вращается еще одна каменистая планета — LHS 1140c. Однако у нее признаков атмосферы ученые не нашли.
Почему атмосфера так важна?
Атмосфера помогает планете сохранять воду, регулирует климат и защищает ее поверхность от космического излучения. Поэтому ее наличие считается одним из основных условий для существования жизни в привычном для нас виде.
Ранее атмосферы уже находили у газовых гигантов и субнептунов — планет, которые по размерам меньше Нептуна, но крупнее Земли.
Ученые также замечали возможные признаки атмосферы у некоторых каменистых экзопланет, однако те находились за пределами обитаемой зоны. В случае с LHS 1140b впервые удалось совместить все три условия: каменистую поверхность, расположение в обитаемой зоне и подтвержденную атмосферу.
Планета вращается вокруг красного карлика
LHS 1140b обращается вокруг красного карлика. Это самый распространенный тип звезд в нашей галактике.
Красные карлики меньше и холоднее Солнца, поэтому каменистые планеты рядом с ними легче обнаружить. Но такие звезды часто бывают очень активными и производят мощные вспышки излучения. Они могут постепенно лишить близкие планеты их атмосферы.
Звезда, вокруг которой вращается LHS 1140b, ведет себя спокойнее большинства красных карликов. Поэтому эта система давно привлекает ученых, изучающих условия, в которых теоретически может возникнуть жизнь.
Чем LHS 1140b отличается от Земли?
Хотя исследователи относят LHS 1140b к землеподобным планетам, между ней и Землей есть заметные различия.
Полный оборот вокруг своей звезды она совершает менее чем за 25 земных суток. Для сравнения, Земле на это требуется 365 дней.
Кроме того, LHS 1140b всегда повернута к своей звезде одной и той же стороной. Это значит, что привычной смены дня и ночи на планете нет: одна ее сторона постоянно освещена, а другая остается в темноте.
Различается и состав атмосферы. На Земле преобладает азот, тогда как атмосфера LHS 1140b богата гелием.
Может ли там существовать жизнь?
Пока ученые не нашли на LHS 1140b никаких признаков жизни. Однако теоретически живые организмы могут существовать и в атмосфере с высоким содержанием гелия.
В 2020 году группа исследователей под руководством астрофизика Сары Сигер из Массачусетского технологического института провела эксперимент с дрожжами и бактериями кишечной палочки. Оказалось, что они способны выживать в атмосфере, состоящей из чистого гелия.
«Мы хотим узнать, как выглядят планеты, хотя бы в какой-то степени похожие на Землю, чтобы лучше понять наше место во Вселенной», — отметил один из авторов исследования, планетолог Шраяс Висапрагад из Обсерватории Карнеги в Пасадене.
По его словам, обнаружение атмосферы у LHS 1140b стало важным шагом к более подробному изучению каменистых экзопланет, действительно похожих на Землю.