Супертелескоп James Webb только запутал ученых, а планета-«близнец» Земли стала еще загадочнее

Всего в 39 световых годах от нас находится удивительная звездная система — TRAPPIST-1. Вокруг холодного красного карлика, который едва больше нашего Юпитера, вращается целое семейство из семи планет размером с Землю. И одна из них, TRAPPIST-1e, долгое время считалась самым перспективным кандидатом на звание «второй Земли».


Она находится в обитаемой зоне, в теории на TRAPPIST-1e достаточно тепло, следовательно, может быть жидкая вода. Поэтому многие ученые очень надеялись, когда придет новый космический телескоп James Webb, долгожданные ответы будут получены. Но вместо этого астрофизики столкнулись с новой и еще более сложной загадкой.

Вопросы к оазису в космосе

Вы удивитесь, то TRAPPIST-1 — это уменьшенная копия нашей Солнечной системы, где все планеты уместились бы на орбите Меркурия. Годы здесь длятся считаные земные дни, но главный интерес исследователей сосредоточен на планете, имеющий индекс «e», ведь TRAPPIST-1e находится в так называемой зоне Златовласки.

Если у планеты есть атмосфера, то она пригодна для жизни

— говорит доцент Лаборатории прикладной физики Сукрит Ранджан (США).

По словам ученого, атмосфера является главным условием, так как без нее вода не сможет находиться в жидком состоянии. Кроме того, без атмосферы поверхность планеты будет беззащитна перед космической радиацией. Поэтому ключевой вопрос, на который хотели получить ответ астрофизики, звучал так: «А есть ли вообще атмосфера у TRAPPIST-1e?»



На него-то и должен был ответить самый мощный космический телескоп в истории. Ученые направляли NIRSpec, спектрограф телескопа, на далекую звездную систему в моменты, когда TRAPPIST-1e совершала транзит. То есть, когда планета проходила перед диском собственной звезды. Часть звездного света, пронизывая гипотетическую атмосферу TRAPPIST-1e, должна была принести земным астрономам отпечаток химического состава инопланетного воздуха. Методика, кстати, была отлично отработана. Неудивительно, что и ожидания у исследователей были весьма высоки.

Обманчивый звездный «шум»

После наблюдения четырех транзитов команда исследователей обнаружила слабые, но многообещающие признаки — следы метана. И это была сенсация, потому этот газ в атмосфере землеподобной планете является прямым намеком на биологические или геологические процессы.



Однако эйфория очень скоро сменилась осторожностью. Дело в том, что TRAPPIST-1 — это ведь не Солнце.


— объясняет Ранджан.

Тут-то и кроется тот самый дьявол в деталях. Обнаруженный метан мог принадлежать как планете, так и самой звезде. Чтобы проверить это, Ранджан и его коллеги смоделировали различные атмосферные сценарии для TRAPPIST-1e, в том числе вариант, делающий ее похожей на богатый метаном Титан, спутник Сатурна. Но математический анализ показал, что этот сценарий маловероятен.


— с сожалением констатировал ученый.

Мощнейший телескоп мира, способный заглянуть в раннюю Вселенную, столкнулся с фундаментальной проблемой. Аппарат, увы, не смог отделить сигнал крошечной планеты от активности ее непредсказуемой звезды. Но какие могут быть претензии? James Webb вообще не предназначен для решения подобных задач. Его создали задолго до открытия подобных миров.

Астрономы не сдаются

Но значит ли это, что TRAPPIST-1e представляет собой безжизненный камень? Ученые не спешат делать такие скоропалительные выводы.


— Ранджан.

Одна из надежд астрофизиков — миссия NASA «Пандора», небольшой спутник, запуск которого запланирован на начало 2026 года. Его создают специально для изучения атмосфер экзопланет и их звезд, и он сможет лучше отделять звездные эффекты от планетарных.

Параллельно с этим команда, изучающая TRAPPIST-1e, разрабатывает новые методы анализа. Самым перспективным из них считается метод двойного анализа. Астрономы планируют наблюдать за звездой в моменты, когда перед ней проходят одновременно TRAPPIST-1e и TRAPPIST-1b (самая внутренняя, безвоздушная планета системы). Сравнивая данные, можно будет чище вычленить вклад именно планеты «e».


— Ранджан.

Так что же мы знаем наверняка? Мы знаем, что всего в 39 световых годах существует мир, по размеру и положению поразительно похожий на наш. Но TRAPPIST-1e не спешит раскрывать свои секреты. Есть ли у нее воздух, которым можно дышать, океаны, в которых может кипеть жизнь, или это безмолвная пустыня под багровым светом карлика?



Пока вопросов больше, чем ответов. Но ясно одно: охота за истиной только начинается.