Сфера досліджень екзопланет продовжує зростати не по днях. Завдяки таким місіям, як Космічний телескоп Kepler, понад чотири тисячі
Наприклад, група астрономів змогла вперше зобразити поверхню планети на орбіті навколо червоної карликової зірки. Використання даних NASA Космічний телескоп Шпіцера, команда змогла дати рідкісне уявлення про умови на поверхні планети. І хоча ці умови були досить непривітними - схожими на щось на зразок Гадеса, але з меншим повітрям для дихання - це являє собою великий прорив у вивченні екзопланет.
Як вони вказали у своєму дослідженні, яке нещодавно з’явилось у журналі Природапланета, яку вони спостерігали (LHS 3844b), - це земне (ака. скелясте) тіло, яке обертається крутою зіркою типу М (червоний карлик), розташованою за 48,6 світлових років від Землі. Цю планету спочатку було відкрито Прохідний супутник опитування екзопланет (TESS) у 2018 році в 1,3 рази перевищує радіус Землі та обертається навколо її зірки з періодом 11 днів.
Вірний своїй назві, TESS виявив планету методом транзиту, де періодичні занурення світила зірки є свідченням того, що планета проходить перед нею (т.к. транзит) відносно спостерігача. Під час подальших спостережень з використанням даних від ШпіцерІнфрачервона камера масиву (IRAC), команда змогла виявити світло для поверхні LHS 3844b.
Зазвичай це складна перспектива, оскільки світло, що відбивається від поверхні планети, витісняється набагато яскравішим світлом, що виходить від зірки. Однак оскільки планета орбітує так
Це спостереження було вперше Шпіцер Дані змогли надати інформацію про атмосферу земної планети навколо карлика типу М. Це особливо обнадійливо, оскільки карлики типу М - це найпоширеніший тип зірки у Всесвіті, що становить 75% зірок лише в Чумацькому Шляху. Вони також є найбільш довгоживучими, здатними залишатися в своїй основній послідовності до 10 трлн років.
На жаль, результати виявилися менш ніж обнадійливими, що стосується пошуку «потенційно проживаючих» планет. На основі орбіти планети та даних, отриманих ШпіцерНа планеті майже немає атмосфери і, ймовірно, вона буде охоплена
Для цього було зроблено висновок за допомогою поверхневого альбедо LHS 3844b (тобто його відбиття), який був досить темним. Реню Ху, вчений-екзопланет з Лабораторії реактивного руху НАСА та співавтор дослідження, зробив висновок зі своїми колегами, що це, ймовірно, результат того, що поверхня була покрита базальтом, своєрідною вулканічною породою.
«Ми знаємо, що кобила Місяця
Ще одна менш обнадійлива знахідка - це незначна передача тепла, яка відбувається між денним і нічним дні планети. Про це дізналася команда, вимірявши різницю температур між двома сторонами планети. У цьому відношенні LHS 3844b вкотре порівняний з Меркурієм і Місяцем - двома тілами, які практично не мають атмосфери та зазнали значних перепадів температури між дні та ночі.
Як пояснила Лаура Крейдберг, науковий співробітник Гарвардського та Смітсонівського центру астрофізики (CfA) та головний автор нового дослідження, відсутність атмосфери було найбільш ймовірним поясненням надзвичайних змін, які вони бачили. "Температурний контраст на цій планеті приблизно такий же великий, як це можливо", - сказала вона. «Це прекрасно співпадає з нашою моделлю
Однак наслідки цього дослідження є досить глибокими. Крім того, що вперше астрономам вдалося зобразити поверхню скелястої планети на орбіті червоної карликової зірки (головне досягнення саме по собі), вона також могла пролити світло на те, як з часом втрачаються планетарні атмосфери. Це надзвичайно важливо, коли йдеться про пошук потенційно мешканців
Розглянемо Марс, інакше відомий як "Близнюк Землі". Тоді як Землі вдалося зберегти свою атмосферу і (як результат) рідку воду на своїй поверхні, Марс втратив атмосферу протягом мільярдів років, до того, що на неї було приблизно 0,5% атмосферного тиску Землі. Це пояснюється тим, що Марс втрачає магнітне поле незабаром після того, як планета утворилася і охолола.
Через це поверхня Марса зазнала різких змін клімату, де були втрачені всі його поверхневі води. Вивчення скелястих екзопланет, які втратили свою атмосферу - особливо ті, що на орбіті найпоширенішої зірки у Всесвіті - могло б
"У нас є багато теорій про те, як планетарні атмосфери обходять навколо М карликів, але ми не змогли вивчити їх емпірично. Тепер, за допомогою LHS 3844b, у нас є земна планета поза нашою Сонячною системою, де ми вперше можемо спостережно визначити, що атмосфери немає ».
Порівняно з нашим Сонцем (жовта карликова зірка типу G), червоні карлики типу М випромінюють менше загального світла, але високий рівень ультрафіолетового випромінювання. Це не тільки може бути шкідливим для життя у великих дозах, але також може розмити атмосферу планети. Більше того, червоні карлики особливо жорстокі в молодості та створюють багато спалахів, що призводить до сплеску радіації та частинок, які можуть позбавити атмосферу планети.
Зрозуміло, це останнє дослідження не точно надихає рожевий погляд на скелясті планети, які обходять зірки типу М. Оскільки є дослідження, які вказують на те, що червоні карликові системи можуть бути найбільш вірогідним місцем для пошуку скелястих планет, які обертаються на орбіті в зоні проживання зорі (HZ), вона також не підходить для дослідження пригодності для проживання. Але, як сказав Крейдберг, ці висновки аж ніяк не є універсальними:
«Я все ще сподіваюся, що інші планети навколо М карликів зможуть зберегти атмосферу. Земні планети в нашій Сонячній системі надзвичайно різноманітні, і, я думаю, те саме буде стосуватися і систем екзопланет ».
Тим часом астрономи захоплені результатами цього дослідження через те, що це означає для досліджень на екзопланеті. У найближчі роки відбудеться запуск Космічний телескоп Джеймса Вебба - що володіє значно більш досконалими можливостями ІЧ-зображень - дозволить проводити прямі дослідження зображень на шляху скелястих планет, які обертаються навколо червоних карликових зірок.
До них відносяться Проксима b, найближча планета поза нашою Сонячною системою та семипланетна система TRAPPIST-1. Вже зараз, Спізер використовував свій інструмент IRAC для збору даних по системі TRAPPIST-1, яка виявила, що деякі з них, ймовірно, містять водний лід. Крім того, в наступне десятиліття в мережі з’являться декілька наземних телескопів, які дозволять проводити дослідження прямого візуалізації довколишніх екзопланет.
Так само вчасно, оскільки НАСА планує припинити свою діяльність Шпіцер/ Операції IRAC до лютого 2020 року, як захід економії витрат. Так само як Хаббл і Кеплер, Шпіцер допомогла вказати шлях до майбутніх відкриттів!
