Астрономия преследует важную цель — идентификацию экзопланет, способных поддерживать жизнь. Одним из ключевых факторов, определяющих пригодность планеты для жизни, является наличие атмосферы, которая защищает от космического излучения и регулирует температурные условия. Несмотря на то что ученые нашли каменистые экзопланеты, схожие с Землей, окруженные другими звездами, подтверждение наличия атмосферы на этих объектах пока не получено. Обнаружение атмосфер на экзопланетах может пролить свет на механизмы их формирования и условия, способствующие или препятствующие возникновению жизни. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Источник изображения: pixabay.com
Недавнее исследование под руководством аспиранта Чикагского университета Цяо Сюэ предложило новый, более эффективный метод обнаружения атмосфер. Работа, выполненная в сотрудничестве с профессором Джейкобом Бином, была опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Новый подход позволит расширить исследование экзопланет, увеличивая шансы на выявление закономерностей, связанных с образованием атмосферы. Сюэ надеется, что совместно с данными от космического телескопа Джеймса Уэбба станет возможным предсказать, какие планеты могут быть пригодны для жизни.
Атмосфера играет критическую роль в определении жизнеспособности планеты. Например, атмосфера Земли эффективно распределяет солнечное тепло, создавая комфортные условия для жизни. Без атмосферы температура на поверхности может колебаться до экстремальных значений, что делает выживание невозможным. Наблюдение за каменистыми экзопланетами, особенно находящимися близко к своим звездам, представляет собой сложную задачу. Ученые используют косвенные методы, анализируя, как свет ведет себя, когда планета проходит перед звездой или находится за ней.
В 2019 году был предложен метод, основанный на измерении температурной разницы между обращенной к звезде стороной планеты и ее теоретически максимальной температурой без атмосферы. Если температура оказывается ниже теоретического максимума, это может свидетельствовать о наличии атмосферы, поскольку она распределяет тепло.
Недостатком этого подхода ранее была недостаточная точность измерений температуры. Однако с приходом космического телескопа Джеймса Уэбба, способного проводить наблюдения в инфракрасном диапазоне, ситуация изменилась. Это позволило более точно измерять тепло, излучаемое экзопланетами.
Новый метод был протестирован на экзопланете GJ1132 b. Ученые наблюдали, как планета блокирует свет звезды, проходя перед ней, и измеряли свет, когда она находилась почти за звездой. Сравнение этих данных позволило оценить температуру планеты, которая оказалась близкой к теоретическому максимуму, что указывает на отсутствие атмосферы. В результате ученые пришли к выводу, что GJ1132 b маловероятно подходит для жизни.
Хотя данный метод не является единственным, он обладает определенными преимуществами по сравнению с другими подходами в поиске атмосфер.
Один из распространенных подходов к исследованию атмосфер планет заключается в измерении света, проходящего через их атмосферу. Однако этот метод может быть осложнен активностью звезды или помехами от облаков. Метод, предложенный Сюэ, является более простым и менее подвержен возможным искажениям.
Ученые планируют применить эту технику к большему числу планет, чтобы создать более четкое представление о формировании атмосфер и условиях, необходимых для их поддержания. Полученные данные помогут в выявлении планет с потенциалом для поддержания жизни.
Для Сюэ это исследование стало особенно захватывающим, так как оно связано с каменистыми планетами, которые считаются наиболее вероятными местами для нахождения жизни. Она выразила интерес к изучению каменистых планет и ожиданию новых открытий в будущем.
Источник: knowridge.com
Источник
