- 28,390
- 46
- 8 Ноя 2022
Планета теряет гелий в космос — и именно поэтому учёные уверены: атмосфера у неё точно есть.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/676;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
<div itemprop="articleBody">Астрономы обнаружили наиболее убедительные свидетельства существования атмосферы у экзопланеты LHS 1140 b, расположенной в обитаемой зоне своей звезды. Спектральные измерения выявили гелий, покидающий верхние слои газовой оболочки, причём интенсивность этого процесса, по всей видимости, меняется со временем.
LHS 1140 b находится примерно в 49 световых годах от Солнечной системы. Её радиус приблизительно в 1,73 раза превышает земной, а масса составляет около 5,6 массы Земли. Полный оборот вокруг своей звезды планета совершает за 24,7 дня.
Планета обращается вокруг холодного красного карлика , который значительно меньше и тусклее Солнца. Поэтому даже при сравнительно небольшой орбите LHS 1140 b получает умеренное количество энергии и находится в области, где температура теоретически может позволять существование жидкой воды.
Попадание в обитаемую зону не означает, что условия на планете действительно подходят для жизни. Температура у поверхности зависит от состава и плотности атмосферы, отражательной способности, характера вращения и активности родительской звезды. До последнего времени учёные не могли уверенно установить даже наличие у LHS 1140 b устойчивой газовой оболочки.
Возможные признаки атмосферы ранее замечали при изучении планеты с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб и других инструментов. Полученные данные допускали существование плотной оболочки с высокой средней молекулярной массой, однако не позволяли сделать окончательный вывод о её наличии и составе.
Новое исследование провели с помощью телескопа Magellan Clay, расположенного в обсерватории Лас-Кампанас в Чили. Установленный на нём высокоточный инфракрасный спектрограф позволил зарегистрировать характерный след гелия в момент прохождения LHS 1140 b перед звездой.
Во время такого прохождения часть звёздного света проникает сквозь верхние слои атмосферы планеты. Присутствующие там атомы и молекулы поглощают излучение на определённых длинах волн, оставляя в спектре характерные линии. По этим изменениям можно определить отдельные вещества, хотя увидеть саму газовую оболочку напрямую невозможно.
В сентябре 2024 года исследователи зафиксировали поглощение, соответствующее возбуждённым атомам гелия. Газ простирался за пределы видимого диска планеты, что указывает на его утечку из верхней атмосферы в космическое пространство.
Дополнительным аргументом стало сравнение с соседней планетой LHS 1140 c. Она прошла перед той же звездой всего через несколько десятков минут, но аналогичного сигнала гелия у неё не обнаружили. Такая разница снижает вероятность того, что измерение связано с самой звездой или особенностями оборудования.
При повторных наблюдениях в 2025 году сигнал не проявился. Учёные считают, что скорость утечки гелия может меняться под влиянием звёздного излучения, а отсутствие линии во втором наборе данных не опровергает результат 2024 года.
Верхние слои атмосферы нагреваются рентгеновским и жёстким ультрафиолетовым излучением красного карлика. Атомы гелия получают дополнительную энергию, поднимаются на большую высоту и постепенно покидают планету. Изменения активности звезды способны усиливать или ослаблять этот процесс.
Красные карлики обычно меньше и холоднее Солнца, но многие из них производят интенсивные вспышки. Планеты в их обитаемых зонах расположены близко к звёздам и постоянно подвергаются воздействию высокоэнергетического излучения и звёздного ветра, способных постепенно разрушать атмосферу.
Звезда LHS 1140 считается сравнительно спокойной для своего класса. Это могло помочь планете сохранить газовую оболочку на протяжении миллиардов лет, несмотря на близкую орбиту.
Красные карлики составляют большинство звёзд Млечного Пути. Поэтому способность обращающихся вокруг них планет удерживать атмосферы напрямую влияет на оценки числа миров, где теоретически могут существовать подходящие для жизни условия.
Зарегистрированный гелий находится в разреженных верхних слоях и не раскрывает состав основной атмосферы. Лёгкий газ проще обнаружить во время его ухода в космос, но возле поверхности его доля может быть небольшой.
Учёные пока не знают, какие вещества преобладают ниже, каково давление у поверхности и существует ли там жидкая вода. Модели допускают присутствие более тяжёлых соединений, однако подтвердить конкретный химический состав по нынешним измерениям невозможно.
Предыдущие расчёты показывали, что LHS 1140 b может обладать значительными запасами воды. В зависимости от внутреннего строения и состава атмосферы планета может представлять собой богатый водой мир либо объект с небольшой газовой оболочкой. Ни один из этих вариантов пока не подтверждён окончательно.
Авторы работы планируют продолжить наблюдения за гелием во время следующих прохождений планеты перед звездой. Сравнение результатов с периодами звёздной активности поможет установить, почему интенсивность сигнала меняется и насколько быстро LHS 1140 b теряет атмосферный газ.
Дальнейшие измерения также позволят оценить устойчивость оболочки. Даже наблюдаемая утечка не обязательно означает, что планета лишится атмосферы: скорость потери может оказаться незначительной по сравнению с её общим запасом газа и возрастом системы.
Исследование показало, что атмосферы небольших далёких планет можно изучать с помощью уже работающих наземных обсерваторий. Результат удалось получить благодаря спектрографу высокого разрешения и заранее рассчитанному моменту, когда две планеты одной системы почти подряд прошли перед звездой.
В ближайшие годы возможности таких исследований расширят Чрезвычайно большой телескоп и Гигантский Магелланов телескоп. Они смогут собирать больше света и различать значительно более слабые спектральные сигналы, а в отдельных случаях — получать прямые изображения каменистых экзопланет.
Одновременно наземным наблюдениям всё сильнее мешают спутниковые группировки . Отражённый солнечный свет оставляет следы на снимках и затрудняет продолжительные измерения тусклых объектов. При анализе экзопланет даже небольшая помеха способна перекрыть слабый сигнал, возникающий во время прохождения перед звездой.
Обнаружение гелия не подтверждает наличие жизни и не превращает LHS 1140 b в точную копию Земли. Значимость результата заключается в подтверждении того, что сравнительно небольшая планета в обитаемой зоне красного карлика смогла сохранить атмосферу. Следующим этапом станет изучение её нижних слоёв, от которых зависят климат и возможность существования воды в жидком состоянии.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/676;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
<div itemprop="articleBody">Астрономы обнаружили наиболее убедительные свидетельства существования атмосферы у экзопланеты LHS 1140 b, расположенной в обитаемой зоне своей звезды. Спектральные измерения выявили гелий, покидающий верхние слои газовой оболочки, причём интенсивность этого процесса, по всей видимости, меняется со временем.
LHS 1140 b находится примерно в 49 световых годах от Солнечной системы. Её радиус приблизительно в 1,73 раза превышает земной, а масса составляет около 5,6 массы Земли. Полный оборот вокруг своей звезды планета совершает за 24,7 дня.
Планета обращается вокруг холодного красного карлика , который значительно меньше и тусклее Солнца. Поэтому даже при сравнительно небольшой орбите LHS 1140 b получает умеренное количество энергии и находится в области, где температура теоретически может позволять существование жидкой воды.
Попадание в обитаемую зону не означает, что условия на планете действительно подходят для жизни. Температура у поверхности зависит от состава и плотности атмосферы, отражательной способности, характера вращения и активности родительской звезды. До последнего времени учёные не могли уверенно установить даже наличие у LHS 1140 b устойчивой газовой оболочки.
Возможные признаки атмосферы ранее замечали при изучении планеты с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб и других инструментов. Полученные данные допускали существование плотной оболочки с высокой средней молекулярной массой, однако не позволяли сделать окончательный вывод о её наличии и составе.
Новое исследование провели с помощью телескопа Magellan Clay, расположенного в обсерватории Лас-Кампанас в Чили. Установленный на нём высокоточный инфракрасный спектрограф позволил зарегистрировать характерный след гелия в момент прохождения LHS 1140 b перед звездой.
Во время такого прохождения часть звёздного света проникает сквозь верхние слои атмосферы планеты. Присутствующие там атомы и молекулы поглощают излучение на определённых длинах волн, оставляя в спектре характерные линии. По этим изменениям можно определить отдельные вещества, хотя увидеть саму газовую оболочку напрямую невозможно.
В сентябре 2024 года исследователи зафиксировали поглощение, соответствующее возбуждённым атомам гелия. Газ простирался за пределы видимого диска планеты, что указывает на его утечку из верхней атмосферы в космическое пространство.
Дополнительным аргументом стало сравнение с соседней планетой LHS 1140 c. Она прошла перед той же звездой всего через несколько десятков минут, но аналогичного сигнала гелия у неё не обнаружили. Такая разница снижает вероятность того, что измерение связано с самой звездой или особенностями оборудования.
При повторных наблюдениях в 2025 году сигнал не проявился. Учёные считают, что скорость утечки гелия может меняться под влиянием звёздного излучения, а отсутствие линии во втором наборе данных не опровергает результат 2024 года.
Верхние слои атмосферы нагреваются рентгеновским и жёстким ультрафиолетовым излучением красного карлика. Атомы гелия получают дополнительную энергию, поднимаются на большую высоту и постепенно покидают планету. Изменения активности звезды способны усиливать или ослаблять этот процесс.
Красные карлики обычно меньше и холоднее Солнца, но многие из них производят интенсивные вспышки. Планеты в их обитаемых зонах расположены близко к звёздам и постоянно подвергаются воздействию высокоэнергетического излучения и звёздного ветра, способных постепенно разрушать атмосферу.
Звезда LHS 1140 считается сравнительно спокойной для своего класса. Это могло помочь планете сохранить газовую оболочку на протяжении миллиардов лет, несмотря на близкую орбиту.
Красные карлики составляют большинство звёзд Млечного Пути. Поэтому способность обращающихся вокруг них планет удерживать атмосферы напрямую влияет на оценки числа миров, где теоретически могут существовать подходящие для жизни условия.
Зарегистрированный гелий находится в разреженных верхних слоях и не раскрывает состав основной атмосферы. Лёгкий газ проще обнаружить во время его ухода в космос, но возле поверхности его доля может быть небольшой.
Учёные пока не знают, какие вещества преобладают ниже, каково давление у поверхности и существует ли там жидкая вода. Модели допускают присутствие более тяжёлых соединений, однако подтвердить конкретный химический состав по нынешним измерениям невозможно.
Предыдущие расчёты показывали, что LHS 1140 b может обладать значительными запасами воды. В зависимости от внутреннего строения и состава атмосферы планета может представлять собой богатый водой мир либо объект с небольшой газовой оболочкой. Ни один из этих вариантов пока не подтверждён окончательно.
Авторы работы планируют продолжить наблюдения за гелием во время следующих прохождений планеты перед звездой. Сравнение результатов с периодами звёздной активности поможет установить, почему интенсивность сигнала меняется и насколько быстро LHS 1140 b теряет атмосферный газ.
Дальнейшие измерения также позволят оценить устойчивость оболочки. Даже наблюдаемая утечка не обязательно означает, что планета лишится атмосферы: скорость потери может оказаться незначительной по сравнению с её общим запасом газа и возрастом системы.
Исследование показало, что атмосферы небольших далёких планет можно изучать с помощью уже работающих наземных обсерваторий. Результат удалось получить благодаря спектрографу высокого разрешения и заранее рассчитанному моменту, когда две планеты одной системы почти подряд прошли перед звездой.
В ближайшие годы возможности таких исследований расширят Чрезвычайно большой телескоп и Гигантский Магелланов телескоп. Они смогут собирать больше света и различать значительно более слабые спектральные сигналы, а в отдельных случаях — получать прямые изображения каменистых экзопланет.
Одновременно наземным наблюдениям всё сильнее мешают спутниковые группировки . Отражённый солнечный свет оставляет следы на снимках и затрудняет продолжительные измерения тусклых объектов. При анализе экзопланет даже небольшая помеха способна перекрыть слабый сигнал, возникающий во время прохождения перед звездой.
Обнаружение гелия не подтверждает наличие жизни и не превращает LHS 1140 b в точную копию Земли. Значимость результата заключается в подтверждении того, что сравнительно небольшая планета в обитаемой зоне красного карлика смогла сохранить атмосферу. Следующим этапом станет изучение её нижних слоёв, от которых зависят климат и возможность существования воды в жидком состоянии.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
