Две планеты TRAPPIST-1 оказались раскаленными с одной стороны и ледяными с другой

Система TRAPPIST-1 почти десятилетие остается одной из главных лабораторий астробиологии. Дело в том, что из семи планет, вращающихся вокруг холодной красной звезды, как минимум три находятся в зоне обитаемости. Поскольку красные карлики — самый распространенный тип звезд в Галактике, понимание того, могут ли их планеты сохранять атмосферу, крайне важно.

Изучая их, ученые могут ответить на вопрос о том, как часто во Вселенной встречаются миры, пригодные для жизни. Вот только у этих светил есть серьезный недостаток — их мощное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение способно буквально сдувать атмосферы ближайших планет. 

Теперь, чтобы расставить все точки над i, астрономы проанализировали данные наблюдений, полученных с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб». Инструмент непрерывно следил за двумя ближайшими к звезде мирами — TRAPPIST-1 b и c — в течение примерно 60 часов. Затем исследователи измерили инфракрасное излучение планет на разных участках их орбиты, что позволило восстановить распределение температур на поверхности. 

Астрономы наложили ограничения на атмосферу потенциально обитаемой планеты TRAPPIST-1e Хотя вокруг красного карлика TRAPPIST-1 вращаются семь каменистых планет, внимание астрономов привлек TRAPPIST-1 e — мир чуть меньше Земли, расположенный в зоне, где могла бы существовать жидкая во… naked-science.ru

Таким образом, авторы научной работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy, фактически «нарисовали» карту климата этих далеких миров. Идея проста: если у планеты есть плотная атмосфера, она распределяет тепло, сглаживая разницу между дневной и ночной сторонами. Если же атмосферы нет, одна сторона перегревается, а другая остается ледяной. 

Именно такую картину и увидели астрономы: у TRAPPIST-1 b температура на дневной стороне достигает 217 градусов Цельсия, при этом ночная сторона почти не излучает тепло (она ледяная). Кроме того, максимум излучения точно совпадает с положением полудня, без сдвига, что также указывает на отсутствие переноса тепла ветрами. Эти данные согласуются с моделью темной, лишенной атмосферы каменистой поверхности. 

У TRAPPIST-1 c дневная сторона прохладнее — 96 градусов Цельсия, однако контраст между днем и ночью остается большим. То есть планета либо практически безвоздушна, но отражает больше света, либо у нее есть крайне разреженная атмосфера, возможно богатая кислородом. Правда, в обоих случаях плотные атмосферы практически исключаются. 

Планеты у красных карликов могут подходить для сложной жизни больше, чем Земля Французские ученые пришли к выводу, что тусклые звезды активнее нарабатывают озоновый слой, а это должно серьезно ускорять эволюцию жизни земного типа. Их расчеты на примере экзопланеты TRAPPIST-1 … naked-science.ru

Хотя оба мира близки по массе и составу, они, судя по всему, прошли разные эволюционные пути: даже небольшие различия в расстоянии до звезды или начальных условиях приводят к радикально разным судьбам атмосфер. Результаты подкрепляют гипотезу о том, что излучение красных карликов эффективно разрушает атмосферы ближайших планет, превращая их в каменные миры с экстремальными перепадами температур — более 500 градусов между днем и ночью.  

Поэтому главный вопрос — обитаемость в системе TRAPPIST-1 — переносится дальше от светила. Если внутренние планеты системы оказались оголенными, смогут ли более удаленные, расположенные в зоне обитаемости миры, сохранять атмосферу и воду? Поскольку ученые уже наблюдают TRAPPIST-1 e, ответ, вероятно, не за горами.