Новые данные, полученные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), позволили по-новому взглянуть на суровые реалии жизни у красных карликов. Наблюдая за двумя планетами размером с Землю в системе TRAPPIST-1, астрономы зафиксировали колоссальный разрыв в температурах. Это дает основания полагать, что данные миры лишены атмосфер, что ставит под сомнение возможность существования на них жизни.
Лаборатория TRAPPIST-1
Система TRAPPIST-1, расположенная в 38,8 световых годах от нас в созвездии Водолея, является одной из важнейших целей современной астрономии. Она состоит из семи скалистых планет, большинство из которых по размеру сопоставимы с Землей.
Поскольку красные карлики — звезды, которые меньше и холоднее нашего Солнца — составляют более 75% всех звезд в Млечном Пути, изучение таких систем имеет решающее значение. Если планеты земного типа, вращающиеся вокруг красных карликов, смогут удерживать атмосферу и поддерживать жизнь, статистические шансы найти жизнь во Вселенной резко возрастут.
История двух крайностей: палящий день и ледяная ночь
Используя JWST для измерения светового потока, исследователи проанализировали две самые внутренние планеты: TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c. Результаты выявили огромную термическую разницу между дневной стороной, обращенной к звезде, и ночной стороной:
- TRAPPIST-1b: Температура днем взлетает выше 200°C, в то время как на ночной стороне она падает ниже -200°C.
- TRAPPIST-1c: Дневная температура достигает почти 100°C, а ночная опускается ниже -200°C.
Такой резкий контраст — серьезный тревожный сигнал для науки. На планете с плотной атмосферой ветры и циркуляция тепла переносили бы энергию с дневной стороны на ночную, сглаживая эти температурные скачки. Наблюдаемый здесь «радикальный разрыв» указывает на то, что этим планетам не хватает значимой атмосферы для перераспределения тепла.
Почему исчезли атмосферы?
Отсутствие воздуха на этих мирах, вероятно, обусловлено двумя основными факторами, характерными для систем красных карликов:
- Радиационная бомбардировка: Красные карлики — крайне активные звезды. Они часто испускают интенсивное ультрафиолетовое излучение и потоки энергичных частиц, которые могут буквально «сдувать» атмосферу планеты в космическое пространство.
- Приливный захват: Из-за того, что эти планеты вращаются очень близко к своей звезде, они, скорее всего, находятся в состоянии «приливного захвата». Это означает, что одна сторона всегда обращена к звезде (вечный день), а другая — всегда от нее (вечная ночь), что создает статичную среду, непригодную для жизни.
«Хотя красные карлики и их планеты широко распространены в нашей Галактике, их обитаемость не является гарантированной», — отметила исследовательская группа.
Взгляд на более далекие рубежи
Хотя новости для самых внутренних планет неутешительны, это не означает, что вся система TRAPPIST-1 мертва. Исследователи проводят параллель с нашей Солнечной системой: подобно тому, как у Меркурия нет атмосферы, в то время как Земля и Венера ее сохранили, внешние планеты TRAPPIST-1 могут находиться достаточно далеко от звезды, чтобы удержать свои атмосферы.
По меньшей мере три планеты в этой системе расположены в зоне обитаемости, где температуры теоретически могут допускать существование жидкой воды. Следующий шаг для астрономов — выяснить, удалось ли этим внешним мирам сохранить воздух, несмотря на нестабильный характер их родительской звезды.
Заключение
Наблюдения за TRAPPIST-1b и 1c подтверждают, что интенсивное звездное излучение способно лишить планеты земного типа атмосфер, превращая их в необитаемые миры с экстремальными перепадами температур. Тем не менее, поиски продолжаются: внешние планеты системы все еще могут хранить в себе секреты планетарной обитаемости.
