Является ли система TRAPPIST-1 пригодной для жизни? С помощью JWT мы сможем узнать
Телескоп "Джеймс Уэбб" вскоре повернет свои зеркала в сторону TRAPPIST-1, одной из самых перспективных систем для поиска внеземной жизни. Обсерватория определит, есть ли у этих планет атмосферы, и, если это возможно, проанализирует их состав.
Открытая пять лет назад в 39 световых годах от Земли, система TRAPPIST-1 представляет интерес для астрономического сообщества. И не зря: представьте себе маленькую звезду, окруженную семью планетами, расположенными так близко друг к другу, что вы могли бы видеть их все с их поверхности. Что делает эти миры такими интересными, так это то, что все они каменистые, похожи на Землю по размеру и, вероятно, с умеренным климатом. Более того, по крайней мере три из них находятся в обитаемой зоне своей звезды.
Чтобы определить потенциал обитаемости этих планет, необходимо изучить их атмосферы. Возможно, что на этих планетах когда-то была атмосфера, но с тех пор она сдулась. Это происходит потому, что звезда в этой системе — красный карлик, маленькая звезда, которая холоднее Солнца, но гораздо более нестабильна. Массивные и регулярные извержения могли обнажить эти планеты, подвергая их поверхность воздействию радиации, невыносимой для жизни в том виде, в котором мы ее знаем.
В качестве альтернативы всегда существует вероятность того, что на этих планетах все еще есть атмосфера. Однако до сих пор это было невозможно узнать из-за недостаточной мощности наших приборов. Однако одна обсерватория может вскоре изменить эту ситуацию: телескоп Джеймса Уэбба.
Несколько недель назад JWT уже предоставил нам первый подробный анализ горячей атмосферы WASP-96 b, горячего Юпитера, удаленного от нас на расстояние около 1 150 световых лет. В ближайшие недели он также направит свой взгляд на TRAPPIST-1.
Состав атмосферы
Другой целью будет анализ состава этих атмосфер, если таковые имеются. Эта работа будет включать в себя глубокие измерения планет с помощью техники, известной как транзитная спектроскопия. Ученые будут использовать JWT для захвата света от звезды TRAPPIST, когда он проходит через атмосферы ее планет. Если этот свет столкнется с газами, такими как кислород, углекислый газ, водяной пар или метан, он оставит заметный след в данных телескопа.
Кислород и озон, например, являются отличными биосигнатурами, поскольку эти газы могут вырабатываться в ходе биологических процессов. Однако если атмосфера одной из этих планет богата газообразным кислородом и озоном, существует риск, что оба эти вещества окажутся в ловушке под облаками, что затруднит их наблюдение.
"Если мы говорим о пригодной для жизни планете, которая производит много кислорода, то речь идет о мировом океане. Таким образом, у нас будет гидрологический цикл, а значит, и облачные мосты", — говорит Шон Домагал-Голдман, астробиолог НАСА. "К сожалению, если у вас есть облачные мосты, они блокируют нижние слои атмосферы, где находится весь кислород".
Есть еще один газ, который также может быть признаком жизни: метан. Известно, что этот газ образуется в результате небиологических процессов, а также живыми организмами. Присутствие метана было бы особенно захватывающим, если бы он сочетался с другими газами, которые обычно заглушают его. Другими словами, это означает, что запасы пополняются быстро и регулярно. Тогда мы могли бы рассмотреть возможность биологического происхождения.