JWST раскрывает новые сведения об экзопланете TRAPPIST-1

14.10.2024

Астрономы добились прорыва в изучении экзопланетной системы TRAPPIST-1, подчеркнув роль звездного загрязнения и исследовав потенциальные атмосферы TRAPPIST-1 b.

Научный коллектив из Университета Монреаля исследует загадочную экзопланетную систему TRAPPIST-1, которая впервые была обнаружена в 2016 году и с тех пор вызывает интерес, связанный с ее потенциальной пригодностью для жизни. Это новое исследование проливает свет не только на природу TRAPPIST-1 b, самой близко расположенной к звезде экзопланеты в этой системе, но и на важность изучения влияния звезды-родителя на экзопланеты.

Исследователи из Института исследований экзопланет Тротье (iREx) Университета Монреаля, а также их коллеги из Канады, Великобритании и США опубликовали свои выводы в журнале Astrophysical Journal Letters. Их исследование раскрывает сложное взаимодействие между активностью звезды и характеристиками экзопланет.

TRAPPIST-1 — это красный карлик, гораздо меньший и прохладнее нашего Солнца, находящийся примерно в 40 световых годах от Земли. С момента обнаружения семь лет назад семи экзопланет, размером с Землю, находящихся в непосредственной близости от своей звезды, привлекли внимание как научного сообщества, так и общественности. Три из этих планет находятся в обитаемой зоне своей звезды, что дает надежду на возможное обнаружение пригодной для жизни среды за пределами нашей Солнечной системы.

Источник: NASA/JPL-Caltech.
На этой иллюстрации показано, как может выглядеть планетная система TRAPPIST-1, основываясь на имеющихся данных о диаметрах, массах и расстояниях планет от родительской звезды.

Под руководством Оливии Лим, аспиранта iREx, исследователи использовали космический телескоп JWST для наблюдения за TRAPPIST-1 b. Эти наблюдения были собраны в рамках крупнейшей канадской программы генеральных наблюдателей (GO) в течение первого года работы JWST. Они фокусировались на TRAPPIST-1 b, а также на других планетах этой системы: TRAPPIST-1 c, g и h. TRAPPIST-1 b была наблюдаема во время двух транзитов, когда планета проходит перед своей звездой, с использованием канадского инструмента NIRISS на борту JWST.

Используя трансмиссионную спектроскопию, ученые анализировали свет звезды после того, как он прошел через атмосферу TRAPPIST-1 b во время транзита. Это позволило им обнаружить химический "отпечаток" атмосферы, оставленный молекулами и атомами, присутствующими в этой атмосфере.

Ключевым выводом было то, как важна роль звездной активности и загрязнения при изучении природы экзопланет. Звездное загрязнение — это влияние особенностей звезды, таких как темные пятна и сверхновые вспышки, на измерения атмосферы экзопланет.

Исследователи выявили убедительные доказательства того, что звездное загрязнение играет важную роль в формировании спектров пропускания TRAPPIST-1 b и, вероятно, других планет в системе. Активность центральной звезды может создавать "призрачные сигналы", которые могут ввести в заблуждение наблюдателей, касающиеся состава атмосферы экзопланеты.

Эти результаты подчеркивают важность учета звездного загрязнения при планировании будущих наблюдений экзопланет. Это особенно важно для систем, подобных TRAPPIST-1, где красные карлики могут быть активными из-за своих особенностей, таких как темные пятна и частые вспышки.

Исследование также указывает на то, что NIRISS, канадский инструмент, находящийся на борту JWST, является мощным и чувствительным инструментом, способным исследовать атмосферы скалистых экзопланет размером с Землю на высоком уровне.

Теги: