Когда Хаббл впервые наблюдал за атмосферными условиями внеполярной планеты в 2000 году, он открыл всю эту область исследований. Теперь Хаббл провел первое предварительное исследование атмосфер относительно близких миров размером с Землю и обнаружил «признаки, которые увеличивают вероятность обитания на двух экзопланетах», говорят исследователи.
Планеты, TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c, были обнаружены в начале этого года и находятся на расстоянии около 40 световых лет. Во время их открытия было неизвестно, были ли миры газовыми планетами или каменистыми мирами, но последние наблюдения Хаббла предполагают, что обе планеты имеют компактные атмосферы, подобные тем, которые существуют у каменистых планет, таких как Земля, Венера и Марс, а не в толще. , опухшие атмосферы, похожие на газовые планеты, такие как Юпитер.
«Теперь мы можем сказать, что эти планеты каменистые. Теперь вопрос в том, какая у них атмосфера? сказал Жюльен де Вит из Массачусетского технологического института, который привел команду ученых для наблюдения за планетами в ближнем инфракрасном свете с помощью широкоугольной камеры Хаббла 3. «Возможные сценарии включают что-то вроде Венеры с высокими, толстыми облаками и атмосферой преобладают углекислый газ или атмосфера, похожая на Землю, где преобладают азот и кислород, или даже что-то вроде Марса с обедненной атмосферой. Следующий шаг - попытаться распутать все эти возможные сценарии, которые существуют для этих земных планет ».
Первоначально экзопланеты были обнаружены телескопом TRAPPIST в обсерватории ESO La Silla в Чили, который, как и телескоп Kepler, ищет планетарные транзиты (TRAPPIST расшифровывается как Transiting Planets и Planetesimals Small Telescope), наблюдая провалы в свете звезды от планет, проходящих впереди. об этом с точки зрения Земли.
Звезда, TRAPPIST-1, очень крутая карликовая звезда, очень маленькая и тусклая. TRAPPIST-1b завершает орбиту вокруг звезды всего за 1,5 дня, а TRAPPIST-1c - за 2,4 дня, и планеты в 20-100 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу. И то и другое заперто, где одна сторона этих миров может быть адской и необитаемой, но условия могут позволить ограниченную область обитаемости на другой стороне. И из-за слабости звезды исследователи считают, что TRAPPIST-1c может находиться в зоне обитаемости звезды, где умеренные температуры могут допускать попадание жидкой воды.
«Каменистая поверхность - прекрасное начало для обитаемой планеты, но любая жизнь на планетах TRAPPIST-1, вероятно, будет гораздо труднее, чем жизнь на Земле», - сказала Джоанна Барстоу, астрофизик из Университетского колледжа Лондона, которая не была участвует в исследовании. «Конечно, наши идеи обитаемости очень узки, потому что у нас пока есть только одна планета, и жизнь вполне может удивить нас, расцветая в том, что мы считаем невероятными условиями».
Исследователи использовали спектроскопию, чтобы расшифровать свет и выявить химический состав атмосферы планет. В то время как содержание атмосфер неизвестно и планируется провести дополнительные наблюдения, низкая концентрация водорода и гелия взволновала ученых.
Команда поняла, что будет происходить редкий двойной транзит, когда две планеты будут почти одновременно проходить перед их звездой, но они знали об этом только за две недели. Они рискнули, и, воспользовавшись способностью Хаббла делать замечания в короткие сроки, они написали предложение за день.
«Мы подумали, может быть, мы могли бы посмотреть, дадут ли нам люди в Хаббле время на это наблюдение, поэтому мы написали предложение менее чем за 24 часа, отправили его, и оно было немедленно рассмотрено», - сказал де Вит. «Теперь впервые у нас есть спектроскопические наблюдения двойного транзита, который позволяет нам получить представление об атмосфере обеих планет одновременно».
Используя Хаббл, команда записала комбинированный спектр передачи TRAPPIST-1b и c, что означает, что, когда сначала одна планета, а затем другая пересекалась перед звездой, они могли измерять изменения в длине волны, когда количество звездного света уменьшалось с каждым транзит.
«Данные оказались нетронутыми, абсолютно безупречными, и наблюдения оказались лучшими, чего мы могли ожидать», - говорит де Вит. «Сила, безусловно, была с нами».
«Эти первые наблюдения Хаббла являются многообещающим первым шагом в изучении этих близлежащих миров, могут ли они быть каменистыми, как Земля, и могут ли они поддерживать жизнь», - говорит Джефф Йодер, исполняющий обязанности помощника администратора Управления научных миссий НАСА в Вашингтоне. «Это захватывающее время для исследований НАСА и экзопланет».
Источники: MIT, NASA
