У екзопланети земного типу вперше знайшли атмосферу

Астрономи з Великобританії, Швеції, Німеччини та Італії вперше виявили сліди атмосфери в екзопланети земного типу. Хоча встановити її склад точно не вдається, за словами авторів, її спектральні характеристики добре описуються сумішшю води і метану. Раніше астрономи спостерігали атмосфери лише у значно більших об'єктів - гарячих юпітерів. GJ 1132b володіє масою в 1,6 разів більше земної, а її радіус перевищує радіус Землі в 1,4 рази. Дослідження опубліковано в, коротко про нього повідомляє прес-реліз Товариства Макса Планка.

На сьогоднішній день відкрито близько трьох тисяч екзопланет. Велика їх частина - гігантські об'єкти з масами, порядку маси Юпітера і більше. Але з точки зору можливості існування життя перспективними є планети земного типу, які набагато складніше виявити.

Існують два основні методи пошуку екзопланет - з доплерівського зрушення і транзитний метод. Перший з них заснований на тому, що гравітація екзопланети змушує зірку змінювати свою швидкість при обертанні, з точки зору земного спостерігача вона рухається то швидше, то повільніше. Це позначається на положенні спектральних ліній світила. Другий метод заснований на тому, що коли екзопланета проходить перед диском зірки, її світність знижується. Лише другий метод дозволяє визначити характерні розміри планети і дізнатися щось про її атмосферу.

У разі невеликих планет дослідження атмосфери обмежені роздільною здатністю телескопа. Спостереження за допомогою «Хаббла» досі не дозволили надійно виявити будь-які виражені спектральні особливості у атмосфер екзопланет земного типу.

Автори нової роботи обрали як об'єкт дослідження транзитну екзопланету земного типу, розташовану порівняно недалеко - в 39 світлових роках від Землі. Вона звертається біля червоного карлика GJ 1132, розташованого в сузір'ї Вітрила. Планета була відкрита порівняно недавно - два роки тому, і, на думку першовідкривачів, може володіти атмосферою. Разом з тим, рівноважна температура її поверхні становить 600 кельвінів, тому вона не придатна для життя.

Дослідники провели детальні спостереження дев'яти транзитів екзопланети перед диском зірки за допомогою 2,2-метрового телескопа в Південній європейській обсерваторії (Чилі). Кожен транзит астрономи аналізували відразу в семи різних спектральних діапазонах: чотирьох оптичних і трьох інфрачервоних. Для кожного діапазону дослідники оцінили видимий діаметр екзопланети.

Виявилося, що видимий діаметр в одному з інфрачервоних діапазонів зі статистичною значущістю чотири сигми перевищує діаметр, отриманий з оптичних спостережень. За словами авторів, це говорить про впевнене детектування атмосфери екзопланети. Астрономи відзначають, що непрозорість атмосфери для інфрачервоного випромінювання може пояснюватися наявністю в ній води, метану або інших речовин.

Астрономи відзначають, що виявлення атмосфери у червоного карлика - важливий результат. Багато досліджень відзначають, що червоні карлики занадто активні і спалахи на їх поверхні можуть повністю змітати атмосферу екзопланет, роблячи їх непридатними для життя. GJ 1132b виступає в ролі контрпримера для таких тверджень. Планета розташована лише за два мільйони кілометрів від зірки, а її період обігу становить 1,6 дня.

До червоних карликів належать зірки TRAPPIST-1 і Проксіма Центавра, в населених зонах яких нещодавно були виявлені екзопланети земного типу. Можливість існування життя на них обговорюється вченими.