Астрономы из Института астрономии Общества Макса Планка (Германия) и Лаборатории прикладной физики университета Джонса Хопкинса (США) изучили новые результаты наблюдений телескопа «Джеймс Уэбб» — они помогли исследователям лучше понять, какие из известных каменистых экзопланет действительно могут обладать атмосферой.
На сегодняшний день открыто больше 5,9 тыс. экзопланет, но лишь 217 из них классифицируются как каменистые, то есть потенциально похожие на Землю по строению. Однако определить, есть ли у них атмосфера, крайне сложно — такие планеты малы по размеру, тусклы, и часто находятся слишком близко к своим ярким звездам.
Тем не менее «Джеймсу Уэббу» впервые удалось зарегистрировать тепловое излучение от каменистых планет с температурой поверхности около 100°C — ранее такие сигналы фиксировались лишь от объектов, нагретых до 800°C. Это открывает возможность поиска в атмосферах следов углекислого газа, воды, метана, аммиака и других летучих соединений, которые считаются потенциальными индикаторами обитаемости.
Чтобы систематизировать подход к оценке атмосфер, исследователи предложили «пятимасштабный тест высоты» — новый стандарт, который позволяет определить, достаточно ли данных, чтобы с уверенностью говорить о наличии атмосферы, сравнимой с земной. Ключевой ориентир в этом тесте — спектр углекислого газа, распространяющийся примерно на пять масштабных высот (единиц, описывающих вертикальное распределение давления в атмосфере).
Судьба атмосферы планеты, как показали расчеты, зависит от ее массы и интенсивности излучения от звезды. Особенно это важно для звезд М-класса — самых распространенных в нашей Галактике (они составляют до 80% всех звезд). Такие звезды подвержены мощным вспышкам и выделяют большое количество ультрафиолетового излучения на протяжении миллиардов лет, что может буквально «сдувать» атмосферу с близлежащих планет.
Хотя «Джеймс Уэбб» пока не способен изучать атмосферы землеподобных планет у звезд, похожих на Солнце, в будущем это станет задачей для миссий следующего поколения — например, Обсерватории обитаемых миров (Habitable Worlds Observatory, HWO), которая будет использовать метод прямой съемки. А пока предложенная учеными методика позволит точнее оценивать атмосферные свойства каменистых планет и отбирать наиболее перспективные кандидаты для будущих наблюдений.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что астрономы впервые увидели рождение черной дыры в реальном времени.