Опровергнута схожесть экзопланеты TRAPPIST-1 с Венерой

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба успешно измерил тепловое излучение экзопланеты TRAPPIST-1 c, вращающейся вокруг красного карлика в 40 световых годах от Земли. Результаты, опубликованные в журнале Nature, демонстрируют, что эта экзопланета не является аналогом Венеры в Солнечной системе, как считалось ранее.

Астрономы использовали MIRI (инструмент среднего инфракрасного диапазона) телескопа Уэбба для наблюдения за системой TRAPPIST-1. Сравнивая яркость, когда планета находится за звездой (только свет звезды), с яркостью, когда планета находится рядом со звездой (свет от звезды и планеты вместе), ученые смогли рассчитать количество инфракрасного излучения с длинами волн 15 микрометров, которое испускает дневная сторона планеты.

Количество среднего инфракрасного света, излучаемого планетой, напрямую связано с ее температурой, на которую, в свою очередь, влияет состав атмосферы. Углекислый газ предпочтительно поглощает свет с длиной волны 15 микрометров, из-за чего планета кажется более тусклой на этой длине волны. Однако облака могут отражать свет, делая планету ярче и маскируя присутствие углекислого газа.

Толстая атмосфера будет перераспределять тепло с дневной стороны на ночную, в результате чего дневная температура будет ниже, чем если бы у планеты отсутствовала атмосфера. Поскольку TRAPPIST-1 c вращается довольно близко к своей звезде — примерно в 1/50 расстояния между Венерой и Солнцем — считается, что она находится в приливном захвате, то есть всегда повернута к звезде одной стороной.

Полученные данные предполагают, что если даже TRAPPIST-1 c имеет атмосферу Земли, то она чрезвычайно тонкая. Ее дневная температура достигает 380 Кельвинов, что делает ее самой холодной каменистой планетой из тех, что были охарактеризованы по тепловому излучению. Это противоречит ранним представлениям, согласно которым экзопланета имеет плотную атмосферу с высоким содержанием углекислого газа, поскольку она примерно такого же размера, как и Венера, и получает столько же излучения от своей родительской звезды.

TRAPPIST-1 c является одной из семи каменистых планет, вращающихся вокруг ультрахолодного красного карлика. Хотя планеты по размеру и массе схожи с внутренними каменистыми планетами в нашей Солнечной системе, ученые не знают точно, обладают ли они схожими атмосферами. В течение первого миллиарда лет своей жизни карлики класса М испускают яркое рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, которое может легко «сдуть» атмосферу у молодой планеты.