Землеподобная планета TRAPPIST-1 b оказалась полностью лишена атмосферы

Расположенная всего в 40 световых годах от нас звезда TRAPPIST-1 примерно вдесятеро меньше Солнца, однако имеет внушительную систему из семи планет. Все они сравнимы с Землей по размерам, а три находятся в пределах «обитаемой зоны», где достаточно тепло для существования жидкой воды и, быть может, даже жизни.

Точный ответ на вопрос о потенциальной обитаемости зависит от наличия и свойств атмосферы, которая может влиять на температуру планеты, например, за счет парникового эффекта. Но высокая активность карликовой звезды способна легко уничтожить любую атмосферу, тем более что все планеты TRAPPIST-1 находятся к ней ближе, чем Меркурий — к Солнцу. С другой стороны, атмосфера на них может постоянно восполняться за счет каких-либо геологических процессов. Поэтому вопрос о ее наличии у планет близ красных карликов достаточно важен.

Ближе всех расположена самая крупная планета в системе, TRAPPIST-1 b. Полный годовой оборот она совершает всего за полтора наших дня, получая вчетверо больше излучения своей звезды, чем Земля — от Солнца. Радиус планеты почти равен земному, но масса составляет чуть меньше 0,8 земной, что говорит о низкой плотности, возможно, связанной с большим количеством воды и (или) других легких веществ.

Однако новые наблюдения TRAPPIST-1 b, проведенные с помощью космического телескопа James Webb, показали, что атмосферы у нее нет. Об этом сообщается в статье Томаса Грина (Thomas Greene) и его коллег из Исследовательского центра Эймса NASA, которая опубликована в журнале Nature.

James Webb рассмотрел TRAPPIST-1 b в инфракрасном диапазоне в те периоды, когда планета начинала и завершала прохождение позади своей звезды. В такие моменты телескоп «видит» их общее излучение. «Вычтя» вклад звезды, можно получить излучение самой планеты, определив ее температуру. Для TRAPPIST-1 b она составила около 230 градусов Цельсия.

Из-за маленьких размеров орбиты планета постоянно развернута к звезде одной и той же стороной, как Луна — к Земле. Расчеты предсказывают, что если бы на TRAPPIST-1 b была атмосфера, она могла бы более равномерно распределять тепло. Но новые данные показали, что дневная сторона планеты нагревается слишком сильно, а значит, никакой атмосферы на ней нет.

По-видимому, никакие геологические процессы — даже если они происходят на TRAPPIST-1 b — оказались не способны восполнить постоянную эрозию легких соединений, связанную с влиянием близкого и беспокойного красного карлика.