Астрономы повысили шансы на обитаемость планет системы TRAPPIST-1

Почти ровно год прошел с открытия системы планет у звезды TRAPPIST-1 в 39 световых годах от нас – крайне интересного «двойника» Солнечной системы. Это ультрахолодный и тусклый карлик, но на небольшом расстоянии от него вращаются целых семь некрупных планет земного типа. Более того, три из них расположены в пределах «зоны обитаемости» – на таком расстоянии от звезды, что умеренное тепло позволяет воде оставаться в жидком состоянии, что можно назвать ключевым условием для развития жизни (той, какой мы ее знаем). Еще одна планета расположена на самой границе этой области.

Понятно, что система TRAPPIST-1 привлекает большое внимание астрономов. Уже в 2018 году вышло несколько посвященных ей статей: ученые уточнили размеры планет системы, а также свойства самой звезды – ее масса составляет менее 1 процента массы Солнца, радиус – 0,12 солнечного, а эффективная температура – ок. 2500 К против 5800 К у Солнца. В новой статье, опубликованной журналом Nature Astronomy, Жульен ДеВит (Julien de Wit) и его коллеги по Массачусетскому технологическому институту описывают исследование атмосфер у внутренних планет TRAPPIST-1.

Наблюдения, проведенные с помощью телескопа Hubble, должны были зарегистрировать присутствие водорода в их атмосферах. Такое вполне возможно, а поскольку водород обладает крайне сильным парниковым эффектом, то он укажет на необитаемость этих планет, укрытых горячей безоблачной атмосферой. Однако спектры, собранные во время транзита планет на фоне звезды, позволили отбросить такую возможность. Это еще не означает автоматически, что на внутренних планетах TRAPPIST-1 есть подходящий для жизни воздух, но шансы на это выросли.

«Отсутствие водорода в их атмосферах дополнительно поддерживает теории о том, что эти планеты – землеподобны по своей природе, – говорит Жульен ДеВит. – Находка станет важным шагом к определению, есть ли на поверхностях этих планет жидкая вода, которая могла бы поддерживать живые организмы».

Работу американских астрономов развивают их коллеги из Европы. В журнале Astronomy & Astrophysics готовится к публикации статья Саймона Гримма (Simon Grimm) из Бернского университета и его соавторов, которые подтвердили, что все семь планет TRAPPIST-1 имеют твердую каменистую поверхность и, видимо, воду.

Ученые собрали и проанализировали большой массив данных о системе, собранных в разных диапазонах и космическими, и наземными телескопами. Дело в том, что планеты TRAPPIST-1 расположены намного теснее, чем в Солнечной системе, и заметно влияют друг на друга своей гравитацией. Это вызывает мельчайшие отклонения в периодичности и продолжительности транзитов планет между звездой и нами. Гримм и его коллеги составили компьютерную модель, которая по характеру этих отклонений позволила оценить массу планет системы, а с учетом знаний об их размерах, – и плотность.

Оказалось, что все семь планет достаточно плотны и каменисты и на всех имеется большое количество воды – до 5 процентов, в 25 раз больше, чем на Земле. На самых близких к звезде планетах она, видимо, наполняет атмосферы горячим водяным паром, а на дальних – покрывает поверхности льдом. В целом же система TRAPPIST-1 выглядит все более и более «обитаемой», хотя преждевременные выводы делать, конечно, не стоит.