Гаряча і позбавлена атмосфери: James Webb виміряв температуру кам’яної екзопланети

Космічний телескоп James Webb (JWST) уперше виміряв температуру денного боку кам’яної екзопланети в зоряній системі TRAPPIST-1. Виявилося, що вона становить приблизно 230 °C. При цьому в екзопланети немає значущої атмосфери.

Система TRAPPIST-1

Червоний карлик TRAPPIST-1 розташований на відстані 41 світлового року від Сонця. За зоряними масштабами, це дуже невелике і холодне світило. Його радіус лише трохи перевершує радіус Юпітера, маса становить 9% від маси Сонця, а температура поверхні 2 300 °C.

Екзопланета TRAPPIST-1 b в уявленні художника. Джерело: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

У 2016 — 2017 роках астрономи виявили відразу сім кам’яних екзопланет у системі TRAPPIST-1. З точки зору свого розташування вони характеризуються дуже щільною «упакованістю». Орбіти першої та сьомої планети розділені дистанцією, що становить лише 6 млн км. Для порівняння, у Сонячної системи цей показник дорівнює 2,8 млрд км.

Але найцікавіше в TRAPPIST-1 це те, що орбіти одразу трьох її світів лежать у т. зв. зоні населеності. Вони отримують від своєї зорі достатню кількість енергії, щоб за наявності відповідних атмосферних умов на їхній поверхні могла існувати вода в рідкому вигляді. Усе це робить систему TRAPPIST-1 вкрай привабливим об’єктом для досліджень. Не дивно, що вона стала однією з першочергових цілей для JWST.

Попсокет Real Space
Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Попсокет Real Space

До товару

Гарячий світ без атмосфери

Метою перших спостережень JWST стала внутрішня екзопланета TRAPPIST-1b. За розмірами та масою вона трохи більша за Землю, її орбіта проходить на відстані 1,7 млн км від батьківської зорі.

Зміна яскравості системи TRAPPIST-1 під час затемнень. Джерело: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI); Science: Thomas Greene (NASA Ames), Taylor Bell (BAERI), Elsa Ducrot (CEA), Pierre-Olivier Lagage (CEA)

JWST зосередився на вимірюванні енергії, що виділяється екзопланетою у вигляді інфрачервоного випромінювання. Для цього астрономи використовували метод, відомий як фотометрія вторинного затемнення. JWST вимірював зміну яскравості системи в міру того, як TRAPPIST-1b проходив за своєю зорею. Завдяки високій чутливості своїх інструментів, яка набагато перевершує показники попередників, космічна обсерваторія зуміла розрахувати, скільки саме інфрачервоного світла випромінює денний бік TRAPPIST-1 b. Аналіз показав, що цей показник відповідає середній температурі поверхні у 230 °C.

Крім того, астрономам вдалося виключити наявність у TRAPPIST-1 b щільної атмосфери. Річ у тім, що екзопланета постійно повернута до своєї зорі однією і тією ж стороною. Якби у неї була атмосфера, то вона б здійснювала перерозподіл тепла і денний бік був би трохи холоднішим.

Порівняння температури TRAPPIST-1 b з іншими небесними тілами. Джерело: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI); Science: Thomas Greene (NASA Ames), Taylor Bell (BAERI), Elsa Ducrot (CEA), Pierre-Olivier Lagage (CEA)

Однак JWST не вдалося виявити жодних ознак подібного процесу. Аналіз результатів п’яти окремих спостережень говорить про те, що випромінювання TRAPPIST-1 b майже ідеально відповідає абсолютно чорному тілу, яке складається з голої породи та позбавлене атмосфери. Крім цього, не було виявлено жодних ознак поглинання світла вуглекислим газом, що теж свідчить про відсутність в екзопланети значущої атмосфери.

За матеріалами https://www.nasa.gov

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Новини інших медіа
У Чумацькому Шляху виявили найпотужніший природний прискорювач частинок
Blue Origin виявили справжню причину вибуху ракети New Glenn
Надмасивна чорна діра-утікачка допомогає зрозуміти стародавнє злиття
Астробіолог побачив у бактеріях з чистих кімнат NASA несподівану користь
Що Spirit насправді бачив у ґрунті кратера Гусєва
Зодіакальний пил інших систем може завадити пошуку життя у Всесвіті
Нестійкість Кельвіна — Гельмгольца вперше зафіксована на Сонці
Ракета Falcon 9 розлетілась на друзки біля кратера Ейнштейна
Під зорепад Персеїд українці зможуть залишити своє бажання на інтерактивній зоряній мапі
Створений у КПІ наносупутник PolyITAN-1 потрапив до Книги рекордів України