Космический телескоп имени Джеймса Уэбба совершает одно открытие за другим с момента своего запуска в 2021 году. В мае прошлого года он побил рекорд расстояний, обнаружив очень далекую галактику. Он также обнаружил сотни планет, блуждающих в туманности Ориона. Совсем недавно он совершил новый прорыв, позволив группе планетологов из CNRS в сотрудничестве с астрономами из Университета Монреаля установить существование ледяной экзопланеты, потенциально обладающей атмосферой, похожей на земную.
“Впервые мы наблюдаем намек на наличие атмосферы на каменистой или богатой льдом экзопланете в обитаемой зоне“, — сказал Райан Макдональд, исследователь из Мичиганского университета и НАСА, в пресс-релизе. Эта экзопланета, получившая название LHS 1140 b, была открыта в 2017 году. Расположенная примерно в 48 световых годах от Земли, в созвездии Кита, она вращается вокруг маломассивной красной карликовой звезды размером примерно в одну пятую часть от Солнца и в 1,7 раза больше Земли. С момента открытия за ней пристально наблюдали космические телескопы “Хаббл”, “Спитцер” и TESS.
Команды из CNRS и Монреальского университета уже сотрудничали в рамках этих наблюдений, что позволило им точно измерить массу и диаметр LHS 1140 b. Так они обнаружили, что планета имеет низкую плотность, что говорит о наличии плотной оболочки из водорода и гелия. Именно поэтому ученые сначала решили, что это мини-нептун.
Однако в декабре 2023 года космический телескоп Джеймса Уэбба с помощью прибора NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) показал, что экзопланета LHS 1140 b на самом деле не имеет своей водородной и гелиевой оболочки. Таким образом, проанализировав последние данные, переданные JWST, исследователи исключили сценарий мини-Нептуна. Полученные командой данные позволяют предположить, что экзопланета является каменистой или ледяной “суперземлей”. Она также богата водой, что делает ее идеальным кандидатом для поиска внеземной жизни.
Наблюдения Макдональда и его команды также свидетельствуют о том, что планета вращается в пределах обитаемой зоны своей звезды. Это говорит о том, что LHS 1140 b получает достаточно излучения, чтобы обеспечить существование воды в жидком состоянии. “LHS 1140 b – одна из лучших известных нам малых экзопланет в обитаемой зоне, способных иметь плотную атмосферу, и, возможно, мы только что обнаружили следы воздуха на этом мире“, — добавил Макдональд.
Потенциальное наличие азота и океана
“Из всех известных на сегодняшний день экзопланет умеренного пояса LHS 1140 b, возможно, представляет собой наилучший шанс косвенно подтвердить наличие жидкой воды на поверхности внеземного мира за пределами нашей Солнечной системы“, — говорит Шарль Кадье, докторант Монреальского университета. Проведя независимый и одновременный анализ с помощью другого прибора JWST, NIRSpec (прибор, работающий на других длинах волн, чем NIRISS), ученые обнаружили, что низкая плотность планеты обусловлена гораздо большим количеством воды, чем на Земле. По их оценкам, 10-20 % ее массы составляет вода. Это открытие также позволяет предположить, что LHS 1140 b похожа на “планету-снежок” или ледяную планету с океаном жидкой воды.
Дальнейший анализ показал, что атмосфера экзопланеты очень богата азотом. Таким образом, по мнению команды, она может иметь океаническую поверхность диаметром около 4 000 км с температурой поверхности в центре океана около 20°C. “Хотя нам нужны дополнительные наблюдения JWST для подтверждения богатой азотом атмосферы и поиска других газов, это очень многообещающее начало“, — заключает Макдональд.