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.
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.
