Телескопът е приел звездния шум за атмосфера на планетата. Една

Телескопът е приел звездния звук за атмосфера на планетата.

Една от най-обещаващите „ втори Земи “ още веднъж се изплъзва на астрономите. Новите наблюдения на TRAPPIST-1e в началото като че ли подсказваха за атмосфера, способна да задържа течна вода, а оттова и евентуален живот, само че в този момент от ден на ден доказателства сочат, че учените може би са объркали елементарния звезден звук със сигнала на планетата.

TRAPPIST-1e е една от седемте екзопланети с размерите на Земята, които обикалят компактно към студеното алено джудже TRAPPIST-1 на разстояние към 40 светлинни години от нас. Тя прави своя оборот в така наречен обитаема зона, където температурата теоретично разрешава съществуването на вода в течно положение. Но това е допустимо единствено в случай че планетата има задоволително плътна атмосфера. Първите наблюдения на галактическия телескоп „ Джеймс Уеб “ (JWST) дадоха вяра: спектърът сподели слаби следи от метан – газ, който на Земята се свързва с живите организми и комплицираната химия, а в атмосферата на спътника на Сатурн Титан играе основна роля.

Сега откривателите започнаха да демонстрират все по-голяма нерешителност във връзка с тези ранни открития.

„ Според нашите най-нови резултати обявените по-рано несигурни подмятания за атмосфера е по-вероятно да са по-скоро звук от звездата хазаин, в сравнение с сигнал от планетата “, споделя Сукрит Ранджан, доцент в Лунната и планетарна лаборатория на Университета в Аризона. – Това обаче не значи, че TRAPPIST-1e сигурно няма атмосфера, просто се нуждаем от повече данни. “

В новата работа учените употребяват в детайли компютърно моделиране, с цел да ревизират дали TRAPPIST-1e може въобще да има богата на метан атмосфера, сходна на тази на Титан. Изчисленията демонстрираха, че на планета наоколо до малко, само че интензивно алено джудже метанът би се разпаднал доста по-бързо, в сравнение с Титан, и прекомерно бързо, с цел да има време каквито и да било реалистични геоложки процеси да го попълнят.

Тези открития допълват две проучвания, оповестени през септември, основани на данни от JWST за 2023 година Тогава инструментът NIRSpec наблюдава четири преноса на TRAPPIST-1e, до момента в който планетата преминаваше през диска на своята звезда, и записва фини промени в светлинния набор. На пръв взор те подхождаха на атмосфера, в която доминират азот и метан и съвсем няма въглероден диоксид, което изключваше разновидности, сходни на тези на Венера или Марс.

От пренос до пренос обаче сигналът видимо „ плуваше “ и това незабавно подсказа намесата на самата звезда. TRAPPIST-1 е по-малка, по-студена и доста по-слаба от Слънцето, а атмосферата ѝ е задоволително хладна, с цел да разреши образуването на молекули като метан. Ето за какво основният въпрос, който Ранджан формулира, е: „ Виждаме подмятания за метан, само че дали те са свързани с атмосферата на планетата или с атмосферата на звездата? “

В своята научна работа екипът прави оценка какъв брой дълго въобще може да оцелее метанът в околната среда на TRAPPIST-1e.За Титан продължителността на живота на метана се прави оценка на 10-100 милиона години. За TRAPPIST-1e изчисленията дават към 200 000 години. Планетата получава доста по-сурова ултравиолетова радиация и молекулите на метана там би трябвало да се разпадат хиляди пъти по-бързо.

От това следва неприятният извод: вероятността планетата да попадне в къса „ метанова фаза “ е извънредно дребна, в случай че метанът не се попълня с голяма, съвсем непрекъсната скорост. За да поддържа равнища, сравними с тези на Титан, TRAPPIST-1e би трябвало да създава метан доста по-активно от спътника на Сатурн. Това би означавало непрестанен световен вулканизъм, пагубни изригвания от ледената сърцевина и непрекъснато възобновяване на повърхността. Дори и при най-щедрите догатки сходни сюжети не могат да обяснят нужното количество газ.

В резултат на това създателите заключават, че внимателните „ подмятания “ за метан в данните от JWST се изясняват доста по-логично с особеностите на самата звезда и рестриктивните мерки на измерванията, в сравнение с с екзотичната геология на планетата. За да се изяснят нещата дефинитивно, са нужни по-строги разбори и нови наблюдения. И преди въобще да се приказва за живот, учените би трябвало да отговорят на един главен въпрос: дали TRAPPIST-1e въобще има атмосфера.

„ Основната теза за TRAPPIST-1e е: в случай че има атмосфера, тя е евентуално обитаема “, споделя Ранджан. – Но в този момент въпросът от първостепенно значение е различен: съществува ли въобще атмосфера? “

Въпреки тези подозрения TRAPPIST-1e остава един от най-интересните претенденти за населен свят отвън Слънчевата система. Само че тук телескопът „ Джеймс Уеб “ работи на лимита на опциите си: той е планиран преди откриването на първите екзопланети и атмосферите на планети с размерите на Земята са извънредно сложна цел за него.

Бъдещите принадлежности ще оказват помощ за изясняване на объркващия сигнал. През 2026 година НАСА възнамерява да изстреля задачата Pandora, която ще следи по едно и също време звездите и техните планети, което ще ѝ даде опция да отдели по-добре приноса на звездата от особеностите на атмосферите на екзопланетите.

Екипът на Ранджан приготвя и рядка серия от „ двойни “ наблюдения, когато TRAPPIST-1e и най-близката до звездата планета TRAPPIST-1b ще преминат съвсем по едно и също време през диска на светилото. От предходните данни знаем, че TRAPPIST-1b няма атмосфера. Сравнявайки нейния „ чист “ сигнал със сигнала от TRAPPIST-1e, учените се надяват да схванат кои характерности принадлежат на самата звезда и кои вероятно са свързани с атмосферата на планетата.

„ Тези наблюдения ще ни дадат опция да отделим това, което прави звездата, от това, което се случва в атмосферата на планетата, в случай че тази атмосфера съществува “,

заключава Ранджан.

Статията с резултатите е оповестена в The Astrophysical Journal Letters.