Астрономи за допомогою телескопа «Магеллан» уперше виявили втрату гелію з атмосфери кам’янистої екзопланети, розташованої у зоні потенційної придатності до життя поблизу своєї зорі. Таке розташування означає, що за сприятливих умов на поверхні планети може існувати рідка вода. При цьому вже за рік після спостереження сигнал гелієвої атмосфери вже не зафіксували, що свідчить про швидку її втрату. Дослідження опублікували в журналі Science.
Художнє зображення планети LHS 1140b, що обертається навколо червоного М-карлика. Melissa Weiss / CfA
Чому планета втрачає атмосферу?
Кам'янисті екзопланети вважають найперспективнішими кандидатами для пошуку умов, придатних для життя. Однак залишається відкритим питання, чи здатні такі планети зберігати атмосферу протягом мільярдів років, особливо коли вони обертаються навколо холодних зір типу М-карликів, які випромінюють багато енергії у рентгенівському й ультрафіолетовому діапазонах. Саме атмосфера захищає поверхню планети від жорсткого випромінювання та допомагає підтримувати умови, необхідні для існування рідкої води.
Міжнародна група астрономів за допомогою 6,5-метрового телескопа «Магеллан», розташованого в обсерваторії Лас-Кампанас в Чилі, дослідила систему LHS 1140, що знаходиться приблизно за 49 світлових років від Землі. У ній розташована найближча відома кам'яна планета в зоні потенційної придатності до життя неактивної зорі з низькою масою — LHS 1140b. Ця планета важча за Землю у 5,6 раза і має радіус у 1,73 раза більший. Вона отримує 42 відсотки того опромінення, що й Земля, а її рівноважна температура становить близько 226 Кельвінів — тобто мінус 47 градусів Цельсія. Майже кожні 25 днів планета проходить перед диском своєї зорі, і саме під час цих проходжень науковці аналізували, як змінюється зоряний спектр. Оскільки система стара LHS 1140, атмосфера цієї планети пережила мільярди років бомбардування потоком рентгенівського випромінювання, що у 3-13 разів вищий за земний.
Астрономи виявили гелій, що залишає атмосферу екзопланети зі швидкістю приблизно 200-420 тонн за секунду. Дізналися про це завдяки тому, що поглинання гелію фіксували не тільки під час самого проходження планети перед зорею, а й до нього і після. Це означає, що гелій утворює хвости, які тягнуться попереду і позаду планети під час її руху по орбіті. Друга планета системи, LHS 1140c, важча за Землю майже у два рази та знаходиться значно ближче до зорі, тож отримує майже вп'ятеро більше опромінення, ніж Земля. Проте ознак гелію на ній виявити не вдалося, тож найімовірніше, вона або взагалі не має атмосфери, або має лише дуже розріджену.
Які ще планети втрачають атмосфери
🪐 Астрономам уже вдавалося дослідити втрату атмосфери газовими гігантами, подібними на Юпітер.
🌟 Атмосфера однієї з таких планет розтягнулася аж на половину її орбіти через близькість до зорі.
🧲 А під впливом магнітного поля Землі атоми азоту перемістилися аж до Місяця, хоча саме це поле мало утримувати атмосферу біля планети.
