Открытие может резко сузить поиск внеземной жизни
Планета земного типа, вращающаяся вокруг звезды М-карлика — самого распространенного типа звезд во Вселенной, — по-видимому, не имеет атмосферы вообще. Это открытие может вызвать серьезный сдвиг в поиске жизни на других планетах.
Поскольку М-карлики так распространены, это открытие означает, что многие планеты, вращающиеся вокруг этих звезд, также могут не иметь атмосферы и, следовательно, вряд ли будут содержать живые организмы.
Работа, приведшая к этим выводам о планете без атмосферы, названной GJ 1252b, подробно описана в Astrophysical Journal Letters.
Эта планета совершает два оборота вокруг своей звезды за один земной день. Она немного больше Земли и находится намного ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, что делает GJ 1252b не только негостеприимной, но и невероятно горячей.
«Давление излучения звезды огромно, его достаточно, чтобы сдуть атмосферу планеты», — сказала Мишель Хилл, астрофизик из Калифорнийского университета в Риверсайде и соавтор исследования.
Земля также со временем теряет часть своей атмосферы из-за Солнца, но вулканические выбросы и другие процессы углеродного цикла помогают восполнить потери, делая их едва заметными. Однако на более близком расстоянии к звезде планета не может продолжать восполнять утраченное.
В нашей Солнечной системе такая судьба постигла Меркурий. У него есть атмосфера, но чрезвычайно разреженная, состоящая из атомов, выбитых с его поверхности Солнцем. Экстремальная жара планеты заставляет эти атомы улетучиваться в космос.
Чтобы определить, что у GJ 1252b нет атмосферы, астрономы измерили инфракрасное излучение планеты во время вторичного затмения, когда ее свет был скрыт. Этот тип затмения происходит, когда планета проходит за звездой, и свет планеты, а также свет, отраженный от ее звезды, блокируется.
Излучение показало дневную температуру планеты, которая, по оценкам, достигает 2242 градусов по Фаренгейту — настолько горячо, что золото, серебро и медь расплавились бы на планете. Эта жара в сочетании с предполагаемым низким давлением на поверхности привела исследователей к выводу об отсутствии атмосферы.
Даже с огромным количеством углекислого газа, удерживающего тепло, исследователи пришли к выводу, что GJ 1252b все равно не смогла бы удержать атмосферу. «Планета могла бы иметь в 700 раз больше углерода, чем Земля, и у нее все равно не было бы атмосферы. Она сначала накопилась бы, а затем сошла на нет и разрушилась», — сказал Стивен Кейн, астрофизик из UCR и соавтор исследования.
Звезды М-карлики, как правило, имеют больше вспышек и активностей, чем Солнце, что еще больше снижает вероятность того, что планеты, близко окружающие их, смогут удержать свои атмосферы.
«Возможно, состояние этой планеты может быть плохим знаком для планет, находящихся еще дальше от звезд такого типа», — сказала Хилл. «Это то, что мы узнаем от космического телескопа Джеймса Уэбба, который будет изучать такие планеты».
Работа Хилл над этим проектом была поддержана грантом программы Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology.
В окрестностях Солнечной системы насчитывается 5000 звезд, большинство из которых — М-карлики. Даже если планеты, вращающиеся вокруг них, можно полностью исключить из поиска, все равно останется около 1000 звезд, похожих на Солнце, которые могут быть обитаемыми.
«Если планета находится достаточно далеко от М-карлика, она потенциально может сохранить атмосферу. Мы пока не можем сделать вывод, что все каменистые планеты вокруг этих звезд повторяют судьбу Меркурия», — сказала Хилл. «Я остаюсь оптимисткой».