Международная группа астрономов недавно обнаружила LHS 1140 b — экзопланету умеренного климата, расположенную примерно в 48 световых годах от Земли в созвездии Кит. Это открытие, сделанное Монреальским университетом, может ознаменовать значительный прогресс в поисках пригодных для жизни миров за пределами нашей Солнечной системы. Наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и других космических телескопов, позволили лучше понять природу этого удивительного мира, характеристики которого указывают на возможное наличие атмосферы и океана жидкой воды.
Новая суперземля
LHS 1140 b привлекла внимание ученых благодаря своему расположению в обитаемой зоне своей звезды — маломассивного красного карлика размером примерно в одну пятую от Солнца. На экзопланетах, расположенных в этой «зоне обитаемости», температура позволяет воде существовать в жидкой форме — важнейшему элементу для жизни, как мы ее знаем.
Это открытие особенно интересно, поскольку LHS 1140 b — одна из ближайших к Солнечной системе экзопланет, что делает ее более доступной для изучения с помощью современных технологий.
Естественно, первые вопросы, которые задали себе исследователи, касались природы LHS 1140 b: является ли она мини-Нептуном, небольшим газовым гигантом или суперземлей, то есть каменистой или богатой водой планетой, превышающей Землю?
Углубленный анализ исключил сценарий мини-Нептуна. Напротив, полученные данные говорят о том, что LHS 1140 b может быть суперземлей с потенциально богатой азотом атмосферой, похожей на атмосферу нашей планеты. Такая атмосфера необходима для сохранения тепла и поддержания стабильного климата — условий, необходимых для наличия жидкой воды. Если это подтвердится, LHS 1140 b станет идеальным кандидатом для будущих исследований обитаемости.
Наблюдения телескопа «Джеймс Уэбб», дополненные наблюдениями «Спитцера», «Хаббла» и TESS, сыграли решающую роль в понимании характеристик LHS 1140 b. «Мы впервые наблюдаем свидетельства наличия атмосферы на пригодной для жизни экзопланете. Обнаружение атмосфер на небольших каменистых мирах — одна из главных задач JWST«, — отмечает астроном Райан Макдональд из Университета Монреаля.
Ледяной шар, содержащий огромный океан
Еще интереснее то, что оценки, основанные на накопленных данных, показывают, что плотность LHS 1140 b меньше, чем ожидается для каменистой планеты земного типа, что позволяет предположить, что 10-20 % ее массы может составлять вода. Этот сценарий предполагает наличие ледяной планеты с потенциальным жидким океаном в субзвездной точке — области поверхности планеты, которая всегда обращена к звезде-хозяину системы из-за синхронного вращения планеты, что аналогично земной Луне.
Согласно моделям, если LHS 1140 b действительно имеет атмосферу, подобную земной, то она может напоминать снежный ком с океаном диаметром около 4 000 километров, что эквивалентно половине площади поверхности Атлантического океана.
Теперь исследователи планируют продолжить наблюдения с помощью JWST, чтобы подтвердить наличие газообразного азота и найти другие газы, которые могли бы указывать на условия, благоприятные для жизни. По сравнению с другими экзопланетами в пригодной для жизни зоне, например, в системе TRAPPIST-1, LHS 1140 b имеет преимущество в виде менее турбулентной среды, что облегчает наблюдение за ее атмосферой.
